基于表型和遗传学分析的兰州百合染色体加倍效应研究

兰州百合蔗糖代谢关键酶基因的克隆及原核表达淀粉含量是决定百合种球质量的最关键因素。

蔗糖作为百合鳞茎中可溶性碳水化合物的主要形态,可在蔗糖合成酶(Sucrose Synthase,SuSy)和可溶性酸性转化酶(Soluble Acid Invertase,SAI)调控下参与淀粉合成。

为探究百合SuSy和SAI的基因功能及其在蔗糖-淀粉代谢途径中的调节机理,本研究首先克隆得到兰州百合(Lilium davidiivar.unicolor)两个SuSy基因SuSy1和SuSy2的全长cDNA序列,并对其序列进行了生物信息学分析,将其过表达载体和RNAi载体通过农杆菌介导转化兰州百合。

而后构建了兰州百合SuSy及SAI基因的原核表达载体,并在适宜条件诱导融合蛋白表达,为进一步研究百合SuSy和SAI基因功能奠定了基础。

主要研究结果如下:1.SuSy1和SuSy2基因cDNA全长克隆及生物信息学分析以兰州百合扦插鳞片的总RNA为模板,采用RT-PCR及RACE法成功克隆获得SuSy 基因SuSy1和SuSy2全长cDNA序列,其长度分别为2,877 bp和2,865 bp.序列分析结果显示,基因SuSy1和SuSy2的同源性为85.73%,与同科植物同源性为65%-88%,分别编码807和810个氨基酸,其蛋白等电点均为6.10.结构域分析表明,SuSy1和SuSy2均编码含有188个氨基酸的保守结构域,其中包含一个糖基转移酶结构域,与糖基转化酶家族GT1有很高的相似性。

2.SuSy基因转化兰州百合研究利用农杆菌介导转化法,将带有兰州百合SuSy1和SuSy2基因的过表达载体和RNAi载体导入兰州百合。

为优化遗传转化过程,进行了兰州百合小鳞片对潮霉素(Hyg)和头孢霉素(Cef)浓度敏感试验,并对影响转化的各因素进行筛选。

获得最适条件为:20 mg L-1 Hyg为抗性芽筛选的适宜浓度;300 mg L-1 Cef为最适抑菌浓度;预培养2 d,农杆菌菌液培养至OD600为0.6,侵染鳞片20 min,重悬液和共培养基中加入终浓度为100 μM的乙酿丁香酮(AS),共培养3 d.最终获得了 3株带有基因SuSy2片段的RNAi载体的转基因抗性苗,目前正处于筛选阶段。

兰州百合连坐障碍发生机理及其防治措施摘要：连坐障碍是困扰兰州百合生产的一个严重问题。

本文综述了百合连坐障碍的发生原因和防治途径。

从百合自毒作用、土壤养分及物理性状的变化、土壤微生物的变化等方面分析了原因，并在此基础上探讨了百合连坐障碍的防治途径。

关键词：兰州；百合；连坐障碍兰州百合(Lilium davidii var. unicolor)是多年生植物，忌地性极强；栽植过百合以后的地块需经过3～5年换茬歇地。

兰州百合病虫害种类原来并不多，近年来种植区域的连坐重茬加重，导致百合减产减收，由原来的22 500 kg/hm2下降到15 000 kg/hm2，产品的独头率从原来的70 %下降到不足40 %[1]。

兰州百合连坐障碍已成为困扰当地百合产业生产发展的主要问题。

1兰州百合连坐障碍发生的原因1.1百合自毒作用某些植物通过地上部淋溶、根系分泌和植株残茬腐解等途径释放一些物质，对同茬或下茬同种或同科植物生长产生抑制作用，这种现象被称为自毒作用[2]。

自毒是导致植物连坐障碍的主要因子之一[3]。

徐鹏等研究证明百合根系分泌物具有自毒效应，在含有根系分泌物的培养基中生长的百合组培苗，其生根、根系生长和苗的生长均受到抑制；通过对百合苗生理活性指标的测定，得出其超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性与对照相比显著下降，过氧化物酶（POD）活性升高，丙二醛（MDA）生成量增加[4]。

连作条件下根系分泌物的逐年积累产生的自毒效应，可能就是百合连作障碍产生的重要原因。

1.2土壤养分及物理性状的改变连坐会造成土壤养分耗竭，耕作时没有及时补充，就可能造成养分供给不足，植株生长不良。

喻敏等研究表明，连续耕作后的百合地土壤钾的耗竭非常严重，导致土壤速效钾明显下降，而百合作为生长需求钾比较高的作物来说，土壤钾水平太低成为百合生长的严重土壤限制因子之一[5]。

百合生长需要疏松的土壤，这有利于百合鳞茎的肥大，提供百合生产所需的土壤环境。

2022年甘肃省兰州市中考生物试题及答案一、选择题∶本大题共20小题，1-10小题每小题0.5分。

11-20小题每小题1分，共15分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.校园花坛边的鼠妇，被碰到后缩成小球，这一现象体现的生物特征是（）A.生活需要营养B.具有遗传和变异的特性C.能够生长D.能对外界制激作出反应2.“海水稻”因其根细胞中有控制海水中盐分进出的结构，适于在海边滩涂盐碱地生长，此结构是（）A.细胞壁B.细胞膜C.细胞核D.叶绿体3.兰州百合甘甜味美，营养丰富，所食用部分为鳞茎，从植物体结构层次上来说鳞茎属于（）A.细胞B.组织C.器官D.系统4.“五月五，是瑞阳，插艾叶，带香囊…”艾草在生物分类上属于被子植物，你认为它属于被子植物的主要依据是（）A.有根、茎、叶的分化B.体内具有输导组织C.生殖过程离不开水D.种子外面有果皮包被5.如图为大豆种子的结构示意图，下列叙述正确的是（）A.胚是新植株的幼体，由图中的①、2、③组成B.④为子叶，贮藏着大量的营养C.种子萌发时，②②首先突破种皮，发育成茎和叶D.种子萌发需要的外界条件包括一定的水、充足的阳光和适宜的温度（）6.生活中常见的蚂蚁和蚯蚓，它们具有的共同特征是（）A.体内有脊柱B.具有外骨骼C.身体分节D.有分节的足7.酵母菌可以用于制作面包，关于酵母菌的描述正确的是（）A.无细胞结构B.有成型的细胞核C.体内有叶绿体D.多细胞生物8.某人血常规检测报告中血红蛋白含量低于正常值,可能患有（）A.炎症B.缺铁性贫血C.佝偻病D.夜盲症9.下列关于生物进化的叙述，错误的是（）A.化石是生物进化的直接证据B.多种多样的生物是经过自然选择长期进化的结果C.脊椎动物进化的主要历程∶鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类D.人类进化过程中脑容量的逐渐增加是最显著的变化之一10.科研人员将发光水母荧光蛋白基因植入正常体色的斑马负体内，培育出夜晚显现荧光的斑马鱼，该过程所利用的生物技术是（）A.发酵技术B.组织培养C.克隆技术D.转基因技术11.女性生殖系统中，精子与卵子结合形成受精卵的器官是（）A.卵巢B.子宫C.输卵管D.阴道12.生物体的结构总是与其功能相适应的，下列说法不能体现这一生物学观点的是（）A.鲫鱼身体两侧有侧线，可以减少在水中运动时遇到的阻力B.根尖成熟区的表皮细胞向外凸起形成根毛，有利于根吸收水和无机盐C.人的肺泡壁和毛细血管壁都很薄，由一层上皮细胞构成，有利于气体交换D.小肠的内表面具有皱襞和绒毛，有利于小肠吸收营养物质13.健康人的尿液与原尿相比，尿液中不含有的成分是（）A.葡萄糖B.尿素C.水D.无机盐14.下列关于动物运动的叙述，错误的是（）A.脊椎动物的运动系统由骨、骨骼肌和骨连结三部分组成B.人数屈时动作时，肱二头肌收缩，肱三头独二头肌收缩，脑三头肌舒张C.一块青骼肌的两端都附着在同一根骨上D.动物通过运动可以适应环境,提高生存能力15.兰州街头许多红绿灯带有盲人辅助功能，当绿灯亮起的同时会语音播报“绿灯请通行”，方便盲人出行。

2021年34卷3期Vol.34No.3西希叙业学掖Southwest China Journal of Agricultural Sciences469文章编号：1001-4829(2021)3-0469-09DOI:10.16213/ki.scjas.2021.3.002甘白种间杂交后代的形态学特征及细胞学分析殷婷，赵形，余青兰,赵志刚(青海省农林科学院/青海大学/青海省春油菜遗传改良重点实验室/国家油菜改良中心青海分中心/农业农村部春油菜科学观测实验站/青海省春油菜研究开发中心/青海省春油菜工程技术研究中心，青海西宁810016)摘要:【目的】本文通过甘蓝型油菜和特早熟白菜型油菜种间杂交，实现遗传物质的互相转移，选育新型甘蓝型油菜。

【方法】对甘蓝型油菜与特早熟白菜型油菜种间杂交早期世代F］、F2和F3进行细胞学分析。

【结果】①以甘蓝型油菜为母本的甘白杂交比以特早熟白菜型油菜为母本白甘杂交更易获得杂交种。

②甘白杂交F］植株形态偏甘蓝型油菜,花粉育性不佳，染色体数目为29o PMCs城黴分裂时染色体配对以二价体方式为主,数目在9~14个之间，后期I分离方式以15/14为主，并出现落后染色体和染色体桥。

③杂交后代F?细胞学分析,表型偏白菜型的植株2n=20,中间型植株2n=23~28,偏甘蓝型植株2n=29~58,其中2n=38的植株较少。

④偏甘蓝型的F?植株自交后代F3植株全为偏甘蓝型,2n=35~38的植株后代中2n=38的植株占25.00%以上。

⑤花期介于双亲之间，F?群体中偏白菜型植株大都开花较早，而中间型、偏甘蓝型植株中早花植株的概率较低，且F3中早花植株更少，不足20.00%。

【结论】甘白杂交以甘蓝型油菜为母本更易获得杂交种，且珂植株偏甘蓝型,2n=29,减数分裂过程出现单价体、多价体、落后染色体、染色体桥等异常行为，且育性不佳。

F2群体植株以偏甘蓝型为主，其自交后代F3全为偏甘蓝型，其中F2中2n=38的植株较少，且自交后代染色体并非全为38条。

兰州百合鳞片繁殖及小鳞茎形成过程的研究百合〔Lilium spp〕是单子叶植物亚纲百合科〔Liliaceae〕百合属〔Lilium〕的所有种类的总称。

随着市场经济的开展，兰州百合供不应求，种球的需求量也大幅上升。

百合的快繁主要有小鳞茎分株繁殖、鳞片扦插及组织培养。

兰州百合〔Lilium davidii var.Unicolor〔hoog〕cotton〕属于川百合变种，是我国食用百合最正确品种，个头大，色泽白，肉质厚，味甜香；配药可润肺止咳，宁心安神；花色火红，十分艳丽，可供欣赏。

本研究以兰州百合进行单鳞片扦插繁殖，了解了内、中、外三层鳞片的分化能力及最正确扦插基质，并显微观察了扦插鳞片上小鳞茎的形态发生过程，结果说明小鳞茎的形态发生过程属于器官发生。

供试材料是由兰州西果园乡购得。

2001年4月28 日，将百合鳞片按内、中、外三层分组，消毒，冲洗后凉干外表水分，分组扦插在16种基质中，在室温〔20-25 C〕下培养。

培养45天时统计了各种基质中的成苗情况，结果说明，在16种基质中，每一种基质都证明了兰州百合内、中、外三层鳞片在同一基质中的分化能力不同，每一种基质中中层鳞片成苗率最高，内层次之，外层最差。

在16种基质中，G基质〔珍珠岩+蛭石粉1:1〕中扦插鳞片的成苗率最高，内、中层鳞片的成苗率分别为230.4 %和236.8 %, H基质〔珍珠岩+泥炭1:1〕中内、中层鳞片的成苗率为184.2 %和226.1 %，仅次于G基质，但H基质中小鳞茎生根情况较G基质好。

为了进一步提高鳞片的分化能力，在实验组H基质中，扦插前将鳞片分别蘸不同浓度〔0.05g／L、0.08g／L、0.1g／L、0.12g／L、0.15g／L、0.2g /L〕的NAA实验结果证明，NAA浓度为0.15g /L时，扦插鳞片分化情况最佳，并且也是促进小鳞茎生根的最正确浓度鳞片上分化的小鳞茎的分布具有极性，即在扦插鳞片近轴面切口边缘呈一行整齐排列。

百合杂交育种研究进展摘要百合作为集药用、食用、观赏于一身的植物,具有很高的经济价值。

但是百合种性易退化,并存在严重的病害,培育出高产、优质、抗性强的百合新品种已成当务之急。

而百合育种主要以杂交育种为主,现主要就杂交亲本的选配、育种目标及克服种间杂交不亲和的方法等方面进行总结,并提出我国百合育种中存在的问题及解决的方法,以期指导百合的育种工作。

关键词百合;杂交育种;亲本选配;育种目标;存在问题;解决方法百合是单子叶植物亚纲百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)多年生草本植物,是国家卫生部首批公布药食同源的食品,也可以作切花、盆景等观赏用。

但是百合主要靠鳞茎进行无性繁殖,种球容易退化,并存在严重的病虫害,因此培育出高产、优质、抗性强的百合新品种已成为当务之急。

随着现代生物技术的飞跃发展,分子育种、体细胞杂交、倍性育种等现代育种技术已广泛应用于百合的育种工作中,目前百合育种仍然以杂交育种为主。

1亲本选配19世纪后期,由于百合病毒病害的蔓延,使大多数栽培种与商品种都面临灭绝的危险;20世纪初,欧洲人发现并引种了原产于我国的岷江百合,立即用于杂交育种中,培育出许多适应性强的新品种,从而掀起了百合育种的高潮。

Van Tuyl等认为[1]OA杂种(Oriental×Asiatic hybrids)是最有前景的杂交组合,两者均是商品种,但是商品种大多都是高度杂合的,其种间杂交未必有有利的基因组合,并提出利用野生种与商品种多代杂交以及回交,将野生百合的优良基因渐渗到商品种中,是完善商品种切实可行的育种之路,如细叶百合有较强的抗镰刀菌和抗叶枯病的能力,将其与欧洲百合杂交,将抗病基因渐渗入欧洲百合中,从而培育出新品种金橙花山丹[2]。

2育种目标百合杂交育种目标主要集中在观赏(如花色、花形、香味、株型等)及栽培性状(如抗病性,抗热、寒性,不同生长周期及无花粉型)的改良方面[3]。

2.1抗病育种百合主要靠鳞茎进行无性繁殖,而随着百合种植面积日益扩大,百合病害和衰退的现象也越来越严重,给百合的种植业造成了很大的经济损失。

第十章遗传物质的改变（1）-染色体畸变1 什么叫染色体畸变？解答：染色体畸变是指染色体发生数目或结构上的改变。

（1）染色体结构畸变指染色体发生断裂，并以异常的组合方式重新连接。

其畸变类型有缺失、重复、倒位、易位。

（2）染色体数目畸变指以二倍体为标准所出现的成倍性增减或某一对染色体数目的改变统称为染色体畸变。

前一类变化产生多倍体，后一类称为非整倍体畸变。

2 解释下列名词：（1）缺失；（2）重复；（3）倒位；（4）易位。

解答：缺失：缺失指的是染色体丢失了某一个区段。

重复：重复是指染色体多了自己的某一区段倒位：倒位是指染色体某区段的正常直线顺序颠倒了。

易位：易位是指某染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上。

3 什么叫平衡致死品系？在遗传学研究中，它有什么用处？解答：紧密连锁或中间具有倒位片段的相邻基因由于生殖细胞的同源染色体不能交换，所以可以产生非等位基因的双杂合子，这种利用倒位对交换抑制的效应，保存非等位基因的纯合隐性致死基因，该品系被称为平衡致死系。

平衡致死的个体真实遗传，并且它们的遗传行为和表型表现模拟了具有纯合基因型的个体，因此平衡致死系又称永久杂种。

平衡致死品系在遗传学研究中的用处：（1）利用所谓的交换抑制子保存致死突变品系-平衡致死系可以检测隐形突变（2）用于实验室中致死、半致死或不育突变体培养的保存（3）检测性别4 解释下列名词：（1）单倍体，二倍体，多倍体。

（2）单体，缺体，三体。

（3）同源多倍体，异源多倍体。

解答：（1）单倍体(haploid)：是指具有配子体染色体数目的个体。

二倍体(diploid)：细胞核内具有两个染色体组的生物为二倍体。

多倍体(polyploid)：细胞中有3个或3个以上染色体组的个体称为多倍体。

（2）单体(monosomic)：是指体细胞中某对染色体缺少一条的个体（2n－1）。

缺体(nullosomic)：是指生物体细胞中缺少一对同源染色体的个体（2n －2），它仅存在于多倍体生物中，二倍体生物中的缺体不能存活。

兰州百合连作障碍中自毒作用的探究引言兰州百合是一种重要的中药材，常被用于调和气血、清热解毒。

然而，在长期的连作障碍下，兰州百合的生长和药材品质均受到了严峻影响。

为进一步探究连作障碍对兰州百合的自毒作用，本探究接受了田间试验和室内探究相结合的方法，分析了连作障碍对兰州百合生长、生理生化指标以及药用成分含量的影响。

材料与方法1. 试验地点及材料：本试验选择了兰州百合种植基地作为田间试验地点，收集了连作障碍严峻的兰州百合植株，并进行了连续3年的田间观察。

室内探究则选取了弱光下培育的无连作障碍的兰州百合进行分析。

2. 试验设计：田间试验接受比较组和连作障碍组，每组4个重复；室内探究分别设置了比较组和连作障碍组，每组6个重复。

3. 试验指标：田间试验主要观察兰州百合的株高、地上部分鲜重和干重等指标；室内探究则分析了叶绿素含量、过氧化物酶活性以及药用成分含量等指标。

结果与谈论1. 田间试验结果显示，连作障碍明显抑止了兰州百合的生长。

与比较组相比，连作障碍下的兰州百合株高降低了50%，地上部分鲜重和干重也缩减了约30%。

这表明兰州百合在连作障碍下可能存在根系发育受阻等问题。

2. 室内探究结果进一步确认了连作障碍对兰州百合生理生化指标的影响。

连作障碍组兰州百合的叶绿素含量明显下降，与比较组相比缩减了40%。

同时，连作障碍下的兰州百合过氧化物酶活性显著提高，表明连作障碍可能导致兰州百合受到了氧化毁伤。

3. 进一步分析药用成分含量发现，连作障碍显著影响了兰州百合的药用价值。

与比较组相比，连作障碍组中兰州百合的活性成分含量明显下降，特殊是对皮肤病有疗效的甲基黄素含量缩减了80%。

这提示连作障碍对兰州百合的药用成分合成和积累产生了负面影响。

结论本探究结果表明，兰州百合在连作障碍下表现出明显的自毒作用。

连作障碍抑止了兰州百合的生长，导致生理生化指标异常和药用成分含量降低。

因此，在兰州百合的生产与种植中，应重视连作障碍问题，实行相应的防控措施，以保证兰州百合的品质和药用价值。

兰州百合连作障碍中自毒作用的研究兰州百合（Lilium davidii var.unicolor salisb）被誉为“蔬菜人参”,近年来,因需求量的猛增导致其连作普遍,但连作产生的自毒作用对百合产量及品质有很大的影响。

因此,立足自毒作用研究兰州百合连作障碍效应及机制具有重要的现实意义。

本文通过隔膜分室试验,研究了不同连作年限土壤中存在的化感物质对兰州百合生长、产量及品质的自毒效应。

同时,利用生物活性试验研究了兰州百合各器官及不同连作年限土壤水浸液对百合幼苗生长的影响,并对其中存在的化感物质进行了分离鉴定,在此基础上,筛选出典型自毒物质。

最后,结合水培试验,利用外源对照品研究典型自毒物质对百合生长的直接作用效应,以明确兰州百合连作障碍的自毒作用机制。

本论文由国家自然科学基金项目（31560380）资助。

主要研究结果如下:1.隔膜分室试验结果显示:连作土壤中的自毒物质通过降低百合植株抗氧化酶活性,破坏自由基代谢平衡,造成细胞膜结构和功能损伤,最终导致产量和品质下降,且这种效应随连作年限的延长而增强。

苗期、鳞茎膨大期和收获期,正茬、连作2年及连作4年百合叶片生理生化特性的变化趋势基本一致,随连作年限的增加,过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）含量均逐渐下降,过氧化物酶（POD）含量均先升高后降低,可溶性糖、脯氨酸和丙二醛（MDA）含量以及相对电导率均持续升高。

鳞茎膨大期,随连作年限的延长,百合叶片叶绿素总量（Chl）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及蒸腾速率（Tr）逐渐下降,而胞间CO₂浓度（Ci）不断升高。

3种处理中影响Pn的主要生理因子为蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）。

与正茬相比,连作2年及连作4年鳞茎产量分别下降了5.02%和16.96%,总糖含量分别下降了5.38%和11.42%,还原糖含量分别下降了13.10%和40.48%,粗脂肪含量分别上升了35.90%和61.54%,连作4年与正茬间差异达显著水平（P<0.05）。

兰州百合微繁的研究
徐凌飞;庞勇;周连霞;王贵章;王婧;叶红霞
【期刊名称】《中国农学通报》
【年(卷),期】2005(21)5
【摘要】以兰州百合的鳞茎增殖为基础,进行了离体微繁研究.鳞茎增殖的适宜激素组合为0.9mg/LBA+0.1～0.2mg/LNAA.培养基中总离子浓度和氮浓度过高或过低都会影响兰州百合增殖,3种基本培养基N6、MS、和1/2MS以N6增殖效果最好.适当提高糖浓度对鳞茎增殖有促进作用,在各处理中以蔗糖浓度为40g/L增殖倍数高.兰州百合的适宜生根培养基为1/2MS+IBA0.1mg/L,生根率达100%,生根苗移栽成活率达90%.
【总页数】3页(P113-114)
【关键词】兰州百合;微繁;基本培养基;生根培养基;移栽成活率;激素组合;离子浓度;增殖效果;增殖倍数;蔗糖浓度;鳞茎;NAA;氮浓度;40g;生根率;生根苗
【作者】徐凌飞;庞勇;周连霞;王贵章;王婧;叶红霞
【作者单位】西北农林科技大学园艺学院;甘肃农业职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】S644.1;S532
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5.兰州百合脱毒快繁技术问世 [J], 唐闻
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