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胡杨(Populus euphratica Oliver)隶属于杨柳科杨属胡杨派,是干旱荒漠区内唯一天然分布的乔木树种,兼有耐盐碱水湿、抗干旱风沙等优良特性,但无性繁殖困难。而小叶杨(P. simonii)、小青杨(P. pseudo-simonii Kitag)等青杨派树种除了具有耐旱、抗寒等优点外,还具有容易扦插繁殖的特性。通过青杨与胡杨远缘杂交,有助于解决胡杨无性繁殖困难的问题,是实现胡杨基因资源有效利用的有效途径。本论文在对小叶杨×胡杨(P. simonii×P. euphratica)(徐纬英等,1959)以及胡杨花粉母细胞减数分裂进程及其染色体行为观察的基础上,进一步开展了杂交育种、花粉染色体加倍、小叶杨和小青杨雌配子及合子染色体加倍等研究,取得了一定的进展:(1)从细胞遗传学角度证明徐纬英等(1959)杂交获得的小胡杨不存在染色体消减现象。研究表明,小胡杨花粉母细胞减数分裂各时期出现异常细胞的比例均超过70%,其中在终变期和中期Ⅰ可见到8-34单价体,在后期Ⅰ存在落后染色体,末期Ⅱ、四分体异常率平均达到42.95%,此外还存在染色体桥、微核等现象。减数分裂染色体行为异常最终导致小胡杨花粉败育。这些异常现象的存在与表现表明小胡杨同源染色体具有极强的异质性,证明小胡杨的两个亲本亲缘关系较远,并且不存在染色体消减现象。(2)通过青杨与胡杨派间远缘杂交试验,获得了青杨×胡杨杂种后代。以小青杨、小叶杨为母本,胡杨为父本,采用人工控制授粉方法进行杨属派间远缘杂交试验,获得小青杨×胡杨、小叶杨×胡杨杂种后代,其中,获得小青杨×胡杨种子7304粒、小叶杨×胡杨种子1627粒;播种后小青杨×胡杨、小叶杨×胡杨分别出苗1570株和260株;由于杂交幼苗长势弱,移入大田后大部分幼苗死亡,只有小青杨×胡杨的幼苗成苗6株;小青杨×胡杨杂种后代叶片形态变异明显,既有偏小叶杨的椭圆形、有锯齿的叶片类型,也有偏胡杨的呈披针形叶片类型。(3)从胡杨花粉母细胞减数分裂细胞学观察入手,采用高温诱导处理就胡杨雄配子染色体加倍技术进行了初步研究。试验结果表明,采用38℃-42℃的高温处理胡杨雄花芽均可以获得2n花粉,2n花粉比率介于0-34%之间,且散粉量随处理温度的升高而减少。38℃为诱导处理胡杨花粉染色体加倍的最适合温度,减数分裂进入终变期为最佳处理时期,其中,在花粉母细胞终变期的各处理组合中,以38℃高温下持续处理4 h的2n花粉平均诱导率最高,达到21.55%,个别处理最高为34.00%。高温处理诱导胡杨2n花粉比率相对较低的原因,可能与胡杨花粉母细胞减数分裂高度不同步有关。(4)用胡杨花粉授粉后,采用高温诱导处理小青杨、小叶杨胚囊以及小青杨×胡杨、小叶杨×胡杨合子染色体加倍。其中,高温处理诱导胚囊染色体加倍获得127株小青杨×胡杨杂种苗、7株小叶杨×胡杨杂种苗;高温处理诱导合子染色体加倍获得51株小青杨×胡杨杂种苗、9株小叶杨×胡杨杂种苗。这些处理组合获得的杂种苗也有待通过染色体鉴定判断是否存在多倍体。