大麦同源三倍体后代的染色体数目及形态的变异

本研究以二棱大麦的同源四倍体和二倍体杂交产生的同源三倍体为材料,对其后代染色体的数目及形态变异进行了鉴定和分析。同源三倍体自交结实率很低(2.57—4.35％)。据成活的34株幼苗的染色体鉴定结果,2n 1占52.94％,2n 2占32.33％,2n为11.77％。3n为2.94％。未发现多于16的非整倍体,说明二倍体大麦能容忍额外染色体的限度是很小的。 三倍体和非整倍体植株在减数分裂时,出现落后染色体和具有小核的四分体小孢子,导致结实率降低.叶片气孔大小和花粉粒直径与染色体倍数水平呈正比。 非整倍体植株生长矮小,根据苗期的形态差别可分成若干类型,并穗部出现与原始亲本不同的光芒、曲颈、疏松穗等隐性性状.其中以三体植株(2n 1)出现这些性状最多。这可能与三体具有额外染色体有关。     

异源三倍体百合减数分裂染色体行为的研究

采用细胞遗传学方法,对Longiflorum×Asiatic系列异源三倍体百合 ‘Bonsoir’（2n=3x=36）小孢子母细胞减数分裂进行了研究和分析。结果显示,有64.31% 的花粉具有活力,且有活力的花粉大小范围在986.33~3 491.68 μm2之间,并呈双峰分布。形成败育花粉的主要原因如下:高度不规则的染色体配对、落后染色体、染色体桥、不均等分离、微核等现象。另外,减数分裂中期Ⅱ纺锤体的异常定向导致了末期Ⅱ二分体和三分体的形成,产生未减数的配子,如融合纺锤体和三极纺锤体;但平行纺锤体和垂直纺锤体不参与未减数配子的形成。一些小孢子母细胞在胞质分裂过程中未形成细胞板,导致单分体的形成以及二分体和三分体的增加,提高了未减数配子的频率。通过对小孢子发生过程中各种现象的观察,对异源三倍体百合在育种中的应用进行讨论。      

普通白菜同源四倍体花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育研究

应用H33258荧光染色法研究普通白菜小孢子再生四倍体植株花粉母细胞减数分裂和雄配子体发育过程。结果表明:四倍体白菜花粉母细胞减数分裂过程及各时期染色体形态等变化与二倍体植株相似;4条同源染色体中期Ⅰ可出现四价体、二价体或配对二价体、少量三价体和单价体;终变期四价体呈棒状、环状、V形、L形、U形、S形、Y形等多种构型;中期Ⅰ多数细胞中出现10个四价体或配对二价体,个别细胞中出现多价体或单价体。四分体排列方式有垂直型和四面体型;花粉母细胞减数分裂的胞质分裂方式为同时型;成熟花粉粒为三核型,包括1个营养核和2个精核,具四萌发沟。从后期Ⅰ到末期Ⅱ,甚至小孢子有丝分裂,整个分裂过程中均观察到落后染色体等非正常染色体。     

矮牵牛同源三倍体种质创制及减数分裂观察

为创制矮牵牛三倍体种质并对其进行细胞学研究,以矮牵牛二倍体、四倍体为亲本进行正反杂交,对杂交后代进行染色体计数并与双亲进行农艺性状、解剖学比较,采用常规压片法对三倍体花粉母细胞减数分裂进行观察。结果表明:(1)以二倍体、四倍体为亲本进行正反杂交可获得三倍体矮牵牛,但结籽率均较低;(2)同源三倍体终变期大部分细胞内都出现单价体、二价体和三价体共存的现象,中期Ⅰ和中期Ⅱ出现游离在赤道板外的染色体,后期Ⅰ染色体有10/11、9/12、8/13和少数7/14分离方式,并出现姊妹染色单体提前发生分离和丢失染色体等异常现象。花粉母细胞减数分裂异常导致了大量不育花粉的形成,同源三倍体创制为初级三体系选育奠定了基础。     

‘正午’牡丹核型分析及减数分裂的染色体行为观察

目的芍药属牡丹组革质花盘亚组与肉质花盘亚组间的远缘杂交是现代牡丹育种的重要方向之一。然而,亚组间杂种普遍高度不育,很难继续用于杂交育种。‘正午’牡丹是一个观赏性好、适应性强的亚组间杂交品种,虽然其通常高度不育,但仍被用作亲本培育出一些优异的杂交后代,表现出一定的育性。研究其减数分裂的染色体行为,可为揭示其极低育性的形成机制提供重要的信息。方法本研究以‘正午’幼嫩花蕾中的雌蕊为材料,进行体细胞染色体核型分析;以花药为材料进行花粉母细胞减数分裂观察。结果‘正午’牡丹为二倍体,核型公式为2n = 2x = 10 = 7m + 1sm + 2st（1SAT）。其花粉母细胞可通过正常的减数分裂形成四分体及小孢子,减数第一次分裂中约有70%的花粉母细胞发生染色体行为异常,包括单价体及多价体、染色体桥、断片、落后染色体、不等分裂等,其中染色体桥出现频率最高;减数第二次分裂中,染色体行为异常率同样高达70%,常见的异常类型包括纺锤体定位异常、不同步分裂、染色体桥、断片、落后染色体等,最后形成二分体、三分体、微核或特小的额外小孢子。结论‘正午’减数分裂存在大量异常可能与其高度杂合的核型有关。普遍存在的单价体及多价体引起的不等分裂和染色体桥及断片造成的染色体片段缺失等染色体行为异常可能是导致‘正午’牡丹高度不育的重要原因。同时,仍有一小部分花粉母细胞能够顺利完成减数分裂,形成小孢子。其中一部分通过二分体或三分体形成未减数小孢子,表明其具有用于培育多倍体牡丹的潜力。      

甘蓝型油菜与黑芥种间杂种的细胞遗传学特征

为将黑芥（Brassica nigra ）抗病基因引入甘蓝型油菜（B ．napus ）,通过有性杂交合成甘蓝型油菜与黑芥的三倍体杂种,经基因组加倍获得相应的六倍体,并观察三倍体和六倍体花粉母细胞减数分裂行为。结果表明：三倍体表现为花粉完全不育,而六倍体雌配子育性得到较好恢复,雄配子育性较低（10％～20％）。三倍体减数分裂终变期染色体主要以单价体形式存在,每个细胞平均形成3．8～5．9个二价体,也有极少数三价体出现。六倍体减数分裂染色体主要形成二价体,并以较低频率形成单价体和四价体。六倍体减数分裂后期 I 均等分离的细胞仅占65％～85％。落后染色体、非四分孢子等异常减数分裂行为也有发生。     

胡杨小孢子母细胞减数分裂与花粉变异研究

利用醋酸洋红染色法研究了胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中花芽外部形态、花药颜色变化及其与减数分裂进程的关系,染色体行为和花粉变异。结果表明,小孢子母细胞减数分裂进程与花芽外部形态以及花药颜色密切相关;减数分裂偶线期和中期Ⅰ可以看见单价体,后期Ⅰ、末期Ⅰ以及后期Ⅱ均可见落后染色体;减数分裂末期Ⅰ和末期Ⅱ核仁数目存在着动态变化,这种现象可能与杨属植物古多倍性起源有关;不同基因型间花粉粒直径的差异显著;除基因型HY17和HY31之外,其他基因型均可产生天然2n花粉,其频率在0.49%~4.37%之间变化,天然2n花粉的发生可能与后期Ⅱ纺锤体定位异常有关;低频率的连体花粉广泛存在于不同基因型的胡杨花粉中,这预示着胡杨小孢子发生过程中的胞质分裂存在异常。     

普通小麦-大麦杂交后代花粉母细胞减数分裂染色体行为的检测与分析

通过对普通小麦与大麦杂交后代的花粉母细胞减数分裂染色体行为进行检测及分析,表明小麦-大麦远缘杂交后代减数分裂行为存在一些异常现象.花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)均具有一定数量的单价体,普遍存在多个棒状二价体和多价体;后期Ⅰ、后期Ⅱ和末期出现落后染色体、染色体桥、微核、四分孢子分裂异常等.这些异常现象可能是由远缘杂交的2个亲本间染色体组存在差异造成,导致了杂种后代中的大麦染色体的遗传不稳定性.     

2C杀配子染色体对减数分裂的作用及分析

"中国春"-长穗偃麦草二体附加系与"中国春"-2C二体附加系杂交,观察到F1代减数分裂过程异常.F1花粉母细胞减数分裂时出现了大量的单价体和一定频率的多价体;在后期Ⅰ和后期Ⅱ均看到大量的染色体断片、染色体桥、落后染色体等异常现象;在F1末期或四分孢子中观察到大量的微核;还出现了细胞质的多极分裂.可能是由于杀配子染色体作用引起的染色体断裂和易位造成的.     

热激或低温诱导辣椒产生2n花粉的细胞遗传学机理

通过检查小孢子母细胞减数分裂染色体行为和四分孢子行为，分析了热激或低温诱导产生2n花粉的细胞遗传学机理。减数分裂细线期——偶线期的母细胞经过热激或低温处理，联会复合体的形成受到抑制，形成FDR重组核，产生未经交换或少交换的FDR2n花粉。热激或低温处理影响联会复合体的稳定性，开始处理时处于减数分裂粗线期——终变期的母细胞中，观察到二价体提前解体，部分母细胞发生第1次分裂核重组，产生已经交换的FDR2n花粉。热激、低温还能使处于减数分裂后期I——中期Ⅱ的母细胞产生异常，一是后期Ⅱ出现落后染色体，造成部分细胞第2次分裂核重组，产生SDR2n花粉；再是减数分裂的细胞质异常分裂，四分体时期产生双核二分体，但不能明确这种二分体发育成的2n花粉属于FDR型还是SDR型。     

毛白杨异源三倍体形态和减数分裂观察

毛新杨×毛白杨［（Ｐｏｐｕｌｕｓｔｏｍｅｎｔｏｓａ×Ｐ．ｂｏｌｅａｎａ）×Ｐ．ｔｏｍｅｎｔｏｓａ］异源三倍体无性系综合形态特征为偏毛白杨,部分近于新疆杨（如长枝叶）,只有长枝叶、雄花序等表现出了较明显的巨大性．其花粉母细胞减数分裂进程较毛白杨、毛新杨约快８～１２ｈ,且极不同步．三倍体染色体联会和分离的行为复杂,在中期Ⅰ除了出现三价体、二价体、单价体外,还可见到四价体和五价体;在后期Ⅰ、后期Ⅱ亦可见到较高频率的落后染色体,遗传上属于部分异源三倍体．这些毛白杨异源三倍体表现高度不育,但存在着无性系差异．花粉部分可育三倍体（Ｂ３０２）的存在,为相关的遗传分析及倍性育种实践提供了极其有用的材料     

高羊茅雄性不育株花粉母细胞减数分裂染色体异常行为观察

本文从株型、株高、叶长、叶宽、叶色、叶片质地、分蘖数、穗长等方面研究不育材料形态特征。同时,采用卡宝品红染色制片法,对高羊茅雄性不育植株A2200829花粉母细胞减数分裂过程中的异常行为进行观察,发现本在减数分裂过程中发现存在大量单价体、染色体桥、落后染色体、不均等分离、微核、三分体等异常现象,初步分析这些小孢子异常分裂是导致高羊茅花粉败育的重要原因之一。     

青黑杨杂种三倍体花粉母细胞减数分裂染色体行为及其花粉变异研究

目的本研究通过分析青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂特征和配子变异规律,为进一步利用三倍体种质作为中介材料进行杨树染色体工程育种奠定基础。方法本研究以雌配子染色体加倍来源的‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种三倍体WT-21及杂种二倍体WD-2雄株为材料,基于醋酸洋红染色压片观察,比较分析了两者花粉母细胞减数分裂染色体行为及花粉形态变异。结果（1）无论是三倍体杂种WT-21还是二倍体杂种WD-2,其花粉母细胞减数分裂染色体行为均非常丰富,存在高频率的染色体提前分离、落后染色体、微核等异常现象,反映了亲本基因组间较强的异质性。（2）WT-21和WD-2花粉母细胞减数第二次分裂过程均存在平行纺锤体、融合纺锤体、三极纺锤体等异常定向,而且在WT-21中还发生胞质提前分裂,共同导致减数分裂产物中二分体、三分体等的产生。（3）三倍体WT-21的花粉空瘪率达44.55%,高于二倍体WD-2;WT-21饱满花粉的直径显著大于WD-2,从花粉直径分布可推测出WT-21能产生少量未减数花粉;WT-21的花粉生活力为（1.08 ± 0.44）%,显著低于二倍体WD-2（28.67% ± 2.04%）。结论由于倍性效应和杂合性的双重影响,青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂存在复杂的染色体行为,并对配子发育造成影响;利用三倍体的花粉进行授粉,可能获得非整倍体和四倍体后代,为杨树染色体操作奠定基础。      

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F1的细胞遗传学分析

[目的]研究偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F1的染色体配对特点。[方法]利用压片法对普通小麦烟农15、SDAU18及其杂种F1的小孢子发生和花粉发育过程进行了细胞学观察。[结果]两亲本（烟农15和SDAU18）的小孢子发生和花粉发育基本正常,二者结实率也基本正常。F1小孢子发生过程紊乱,花粉母细胞减数分裂中期I出现较高频率的单价体和二价体,分别为10.11和18.29个,而多价体出现的频率非常低;减数分裂后期I,每个细胞落后染色体平均为5条;四分体期,每个四分体微核数平均为4.43个。在杂种F1花粉发育的每个时期都产生了不同频率的败育花粉,但败育主要发生在第1次孢子有丝分裂以后。在三细胞成熟花粉期,杂种F1可育花粉仅有31%。[结论]为深入分析和利用该双二倍体提供了细胞遗传学依据。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F_1的细胞遗传学分析

[目的]研究偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F1的染色体配对特点。[方法]利用压片法对普通小麦烟农15、SDAU18及其杂种F1的小孢子发生和花粉发育过程进行了细胞学观察。[结果]两亲本（烟农15和SDAU18）的小孢子发生和花粉发育基本正常,二者结实率也基本正常。F1小孢子发生过程紊乱,花粉母细胞减数分裂中期I出现较高频率的单价体和二价体,分别为10.11和18.29个,而多价体出现的频率非常低;减数分裂后期I,每个细胞落后染色体平均为5条;四分体期,每个四分体微核数平均为4.43个。在杂种F1花粉发育的每个时期都产生了不同频率的败育花粉,但败育主要发生在第1次孢子有丝分裂以后。在三细胞成熟花粉期,杂种F1可育花粉仅有31%。[结论]为深入分析和利用该双二倍体提供了细胞遗传学依据。     

中国春小麦(6x)×苏联球茎大麦(4x)异源二体附加系的细胞遗传学研究

本研究用细胞学方法观察了6个普通小麦品种一中国春(Triticum aestivum L.2n=6x=42)×苏联球茎大麦(Hordeum bulbosum L.2n=4x=28)异源二体附加系的减数分裂染色体配对及其分离行为,并调查了各个附加系的稳定性。结果发现:所有附加系的减数分裂染色体配对都受到附加的球茎大麦染色体的影响,其中A3附加系受影响最大,平均每细胞有2.02个单价体和4.01个开口二价体,其它五个附加系影响较少,单价体和开口二价体数分别变化在0.20—0.6 4和1.53—2.60之间。此外,一些附加系的花粉母细胞在减数分裂后期有落后染色体,一些落后染色体发生了提前分离;另一些花粉母细胞在末期具有微核。本试验还发现各附加系间稳定性差异很大,A1、A2、A3、A4、A5和A6附加系的稳定分别为16.7％、82.6％、28.0％、92.9％、80.0％和66.6％。根据本试验减数分裂染色体行为观察,认为附加系中球茎大麦染色体的丢失起始于减数分裂,起因于减数分裂的不同步和染色体配对的减少。     

荧光染色法研究茄子花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育

应用H33258荧光染色法研究茄子花粉母细胞减数分裂、雄配子体发育过程。结果表明:茄子花粉母细胞中胞质分裂方式为同时型;成熟花粉粒为2-细胞型,包括1个营养核、1个精细胞;减数分裂中期Ⅰ可观察到12个二价体,小孢子有丝分裂中期可观察到12条染色体,是染色体计数的最佳时期;四分体排列方式有平面型、四面体型,四分体细胞体积可作为单核中晚期小孢子的间接比较标准。     

同源四倍体萝卜花粉母细胞减数分裂

采用常规压片法观察了同源四倍体萝卜花粉母细胞减数分裂过程.结果表明:二、四倍体减数分裂主要过程基本相似,均为同时型胞质分裂.区别在于:四倍体前期I 19.3%的花粉母细胞具有双核仁;中期I染色体构型复杂,二价体占53.8%,四价体占33.9%,多价体占7.4%;在25.5%的花粉母细胞中观察到染色体落后和染色体桥现象;中期Ⅱ纺锤体有"八"字、垂直和平行3种类型;非正常四分体达6.7%,败育率达32.0%.