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林木多倍体诱导技术研究进展

康向阳  
【摘要】:以毛新杨(Populus tomentosa×P.bolleana)、银腺杨(P.alba×P.glandulosa)、哲引3号杨(P.pseudo-simonii×P.nigra var.lica)、杜仲(Eucommia ulmoides)等树种为材料,在细胞遗传学基础研究基础上,探索林木多倍体诱导的技术途径与提高诱导效率的技术方法,包括:(1)证明了秋水仙碱诱导白杨花粉染色体加倍的有效处理时期为粗线期,而高温诱导花粉染色体加倍的有效处理时期为终变期-中期Ⅰ,形成了一套稳定而实用的2n花粉诱导技术流程;提出利用2n花粉形态巨大的特点,以单倍性正常花粉为参照,通过活体授粉试验观察测定2n花粉生命力的方法,证明了2n花粉在萌发进程迟缓是育种中三倍体得率低的根本原因;提出利用不同倍性花粉对~(60)Co-γ射线辐射的敏感性差异提高2n花粉竞争力的方法,证明施加一定剂量的辐射以刺激未减数2n花粉萌发,同时抑制或杀死部分单倍性正常花粉,可在一定程度上增进2n花粉在参与授精过程中的竞争力等,建立了2n花粉三倍体育种技术体系。(2)提出以雄配子发育进程为参照解决杨树大孢子染色体加倍有效处理时期即时判别的方法,采用雄配子发育进程为参照,保证染色体加倍处理能集中于一个较短的时间段内进行,适时对雌花芽进行加倍处理有利于获得较高的三倍体得率,从而实现了大孢子染色体加倍诱导三倍体技术的实用化。(3)发现了授粉后施加秋水仙碱处理高效诱导杨树三倍体的新途径,并证明其细胞学机理为胚囊染色体加倍,为诱导杨树等植物三倍体找到了一条高效途径。(4)针对多倍体育种中一些植物对秋水仙碱等化学试剂较为敏感,而种子成熟期较长的高大乔木又难以采用恒温箱进行高温处理等问题,发明了树木高温加倍器,从而突破了杜仲非离体高温诱导花粉染色体加倍的技术障碍,获得了高比率的2n花粉等。

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