《美洲黑楊及其雜種2n雌配子發生的遺傳機制研究》是依託北京林業大學，由張金鳳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：美洲黑楊及其雜種2n雌配子發生的遺傳機制研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：張金鳳
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
美洲黑楊及其雜種是我國楊樹重要造林樹種和育種親本資源，經過半個多世紀傳統方法改良，黑楊常規育種很難有更大突破。培育多倍體在白楊上已獲成功，且在我國大面積推廣的黑楊無性系中就有幾個三倍體,如中林46等，這些偶然得到的三倍體已在發揮重要作用，如能有目的地開展黑楊多倍體育種，黑楊育種就有可能產生突破。獲得不減數的2n配子並明確其遺傳構成是培育優良多倍體的關鍵環節之一。前期研究表明：誘導2n花粉可獲黑楊多倍體，但得率很低；有黑楊天然2n 雌配子產生。 有鑒於此，擬用細胞遺傳學方法跟蹤研究雌花的減數分裂過程和理化誘導因子對減數分裂過程的影響，探究美洲黑楊及其雜種2n雌配子發生的細胞遺傳學機制；通過SSR等 DNA分子標記對比分析產生2n雌配子的親本與其多倍體及二倍體子代間關係，探究2n雌配子的遺傳構成及遺傳機制。上述機制的揭示，對於黑楊育種及其多倍體無性系的早期選擇具有重要的理論指導意義和實用價值。
結題摘要
美洲黑楊及其雜種是世界性的優良楊樹資源，我國在生產上就推廣了許多優良的黑楊無性系。而其中一些偶然得到的黑楊三倍體已在生產中發揮了重要作用，說明黑楊多倍體育種有廣闊的前景，是產生突破性育種進展的重要途徑之一。在育種價值上，2n雌配子遠大於2n花粉，因此開展黑楊2n雌配子的誘導及其發生的遺傳學研究，對於黑楊多倍體育種具有重要意義。本研究採用細胞遺傳學方法跟蹤研究雌花的減數分裂過程及與其外部形態特徵的相關性，同時採用試驗設計研究不同水平的各種理化誘導因子在減數分裂不同時期的誘導效果。最後，通過SSR分子標記的方法對比分析親本與其多倍體和二倍體子代間的關係。主要研究結果如下： (1)通過時間跟蹤觀察法，找到了不同黑楊樹種的最佳柱頭可授期。 (2)通過石蠟切片法對黑楊大孢子母細胞減數分裂進程和胚囊發育進行了研究，發現歐美楊大孢子母細胞減數分裂進程並不同步。而歐美楊授粉後不同時期的胚囊發育與其大孢子母細胞減數分裂進程類似，同樣表現出了不同步性。 (3)通過不同階段花芽外形與其內部大孢子母細胞減數分裂進程協同觀察，發現了黑楊大孢子母細胞減數分裂進程與其雌花芽外部形態特徵間的相關性。 (4)首次成功在黑楊中通過秋水仙鹼誘導2n雌配子的產生。在三個雜交組合中，共獲得4株黑楊三倍體。總結提出了一套切實可行的黑楊2n雌配子誘導技術體系。 (5)首次通過SSR分子標記證明授粉後施加秋水仙鹼誘導獲得的三倍體是來源於2n雌配子，而不是2n花粉；首次通過SSR分子標記的方法對黑楊2n雌配子的發生機制進行了研究，發現以歐美楊為母本得到的3株三倍體都來源於FDR型2n雌配子。 (6)本課題獲國家發明專利1項，發表相關論文5篇，其中SCI論文2篇，中文核心期刊3篇。
