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。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18的细胞遗传学鉴定

利用压片法对偏凸山羊草和柱穗山羊草及其双二倍体SDAU18的细胞学特点进行了鉴定。结果表明：两亲本偏凸山羊草和柱穗山羊草的小孢子发生和花粉发育正常,二者结实率较高,分别为90.5%和93.2%。双二倍体SDAU18的小孢子发生过程基本正常,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ（PMC MⅠ）的染色体构型基本上为28Ⅱ;减数分裂后期Ⅰ,每个细胞落后染色体平均0.95条;四分体期,每个四分体微核数平均为0.58个。在SDAU18花粉发育的每个时期都产生了低频率的败育花粉。在三细胞成熟花粉期,SDAU18可育花粉率为88%,结实率为71.2%,明显低于双亲。     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制.[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1％I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计.[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育.而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育.[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一.单核期是其败育的关键时期.     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制。[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1%I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计。[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育。而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育。[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一。单核期是其败育的关键时期。     

Cucumis hystrix Chakr.×黄瓜种间杂种F1及其双二倍体细胞遗传学特性及花粉育性研究

研究了野生种Cucumis hystrix(2n=2x=24)与栽培黄瓜C. sativus L.(2n=2x=14)种间杂种F1(2n=2x=19)及其双二倍体(2n=4x=38)自交S1～S4代的细胞遗传学特征及花粉育性.结果表明减数分裂中期Ⅰ,杂种F1代花粉母细胞(pollen mother cell,PMC)染色体主要以单价体存在,染色体构型为16.75 Ⅰ+0.5Ⅱ+0.25Ⅲ+0.13Ⅳ;双二倍体染色体构型以二价体为主,伴随着自交,平均每个PMC所含二价体比例逐渐增加,非二价体配对比例减少.四分体时期,F1代不能形成正常的四分孢子,主要以多分孢子形态存在;双二倍体以四分孢子为主,并随着自交世代的增加,其比例增高.花粉育性观察发现,随着自交世代的增加,双二倍体花粉育性呈增高趋势.以上结果暗示,双二倍体在遗传上逐渐趋于稳定;双二倍体PMCs在后期Ⅰ和Ⅱ普遍含有落后染色体、染色体桥及染色体不均等异常现象,可能是导致其花粉育性较低的原因.     

温敏雄不育小麦C49S小孢子败育的细胞学研究

对温敏雄不育小麦Ｃ４９Ｓ小孢子败育的细胞学观察表明,花粉母细胞减数分裂有异常,小孢子发育的每个阶段均有一定的变异率,在单核早期大量细胞收缩变形,以后细胞发育停滞,细胞质和核物质逐渐解体,成为败育花粉和花药绒毡层细胞肥大,延迟解体等不正常现象,这可能与小孢子败育有关。     

辣椒雄性不育两用系小孢子发生的细胞学观察

以辣椒雄性不育两用系AB114为试材,采用石蜡切片技术,对不育株系和可育株系花粉母细胞减数分裂过程以及花药和小孢子的发育过程进行了对比观察。结果表明:不育株系花粉母细胞减数分裂行为异常,败育现象从造孢细胞时期以后每个阶段都有发生,绒毡层发育异常是导致小孢子败育的主要原因。     

核不育大白菜花粉败育观察初报

大白菜核型雄性不育株花粉母细胞的发育及减数分裂过程正常。小孢子败育发生在四分体形成以后。败育过程伴随绒毡层细胞的异常分裂或肥大生长。绒层充塞药室的大部空间，小孢子发育受阻，退化败育。     

野黄瓜与栽培黄瓜种间杂种F1雌雄配子发生和发育的细胞学研究

【目的】探讨野黄瓜（Cucumis hystrix Chakr., 2n = 24）与栽培黄瓜‘NC4406’（C. sativus L., 2n = 14）的种间杂种F1（2n = 19）雌雄配子发生、发育特点，为种间亲缘关系、杂种可育和败育机制提供细胞学证据。【方法】采用减数分裂制片法和石蜡切片法分别观察研究雄配子和雌配子发生、发育过程，并通过回交试验测定雌雄配子的实际育性水平。【结果】花粉母细胞减数分裂中期I中存在单价体、二价体、三价体和四价体等多种染色体构型；后期I和后期II中常出现落后染色体和染色体桥，最终导致了多分体的形成和只有部分小孢子能发育成正常可育的花粉粒（约占总数的23.3%）。杂种F1雌配子体发育过程中常出现胚囊退化或产生无极性的异常胚囊，只有40%左右的胚囊能发育成正常的8核胚囊。正反回交的平均结籽数分别为22.8和6.3粒/果，表明该杂种F1的雌雄配子均具有一定的授粉受精能力。【结论】尽管该种间杂种F1仅具有部分育性，但它的减数分裂过程证明了野黄瓜和栽培黄瓜的染色体组发生了广泛的交换和重组，表明这一种间杂种F1在转导野生有用性状中将能发挥重要作用。     

3种甘蓝型油菜雄性不育系花药发育的细胞学研究

采用石蜡制片方法，对3种甘蓝型油菜雄性不育系及其恢复系的小孢子发生和花粉发育过程进行比较解剖学观察，以确定其花粉败育的时期和细胞学特点。研究结果表明：波里马雄性不育系花药发育受阻于孢原细胞分化期，雄蕊不能分化形成花粉囊。S43A雄性不育系花粉败育的时期发生在小孢子四分体至单核花粉期，败育的特点为小孢子细胞质液泡化，逐渐变形解体，不能进行有丝分裂形成二胞花粉，同时绒毡层细胞过度液泡化，并提早解体死亡。G022A不育系的花药在小孢子发生的不同阶段均出现败育现象，最早的败育表现为花粉母细胞的退化解体；有些因花粉母细胞减数分裂异常不能形成小孢子四分体；还有的因小孢子在四分体中不能正常释放而败育，并伴随着绒毡层细胞的畸形化、异常生长等现象。     

三个甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系小孢子发生的细胞学研究

对三个甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系花药发育的解剖学观察表明,Ｓ４５Ａ和１１７Ａ小孢子发生的细胞学特点相同,其雄性败育于减数分裂后的四分体至单核小孢子阶段。其主要特点是减数分裂完成后,小孢子不形成花粉壁并开始解体;同时,绒毡层细胞径向扩大和小液泡化并逐渐解体。９０１２Ａ雄性败育于花粉母细胞至减数分裂四分体阶段。其主要特点是花粉母细胞减数分裂后 胼胝质壁不降解和不释放出四分体,并且四分体开始液泡化解     

K型不育系恢复系筛选及花粉败育机理比较研究

分别用18个普通小麦品种与 K 型不育系 K149A 和 K80(6)测交,调查杂种 F_1的育性表现和单倍体频率,结果如下:①不同的不育系产生单倍体的频率不同;②同一不育系与不同品种测交所得杂种 F_1产生单倍体频率不同;③K型不育系的恢复源较广,但恢复度高的品种不多,恢复基因除显性单基因,还有微效基因和修饰基因,育种中应当注意恢复基因的累加作用。应用扫描电镜和石腊切片显微技术,从细胞形态学角度,对 K 型、T 型保持系和不育系的花粉结构和花粉发育过程进行了观察,发现:①K、T 型小麦不育系花粉败育发生于不同时期,花药壁在败育中所起作用不同,维管束与正常小麦不同。②K型花粉败育发生于双核小孢子期,主要异常有:绒毡层退化方式异常;药室合并;内缘壁周缘细胞均呈次生纤维状增生;维管束鞘细胞排列不规则;花粉母细胞减数分裂不正常。     

小麦核不育×中国春3C二体附加系后代(F1)的细胞学分析

以小麦核不育×中国春3C二体附加系杂种F1和小麦核不育×普通小麦4E单体附加系杂种F1代为材料,利用细胞学方法研究了花粉母细胞减数分裂期(中期和后期)的染色体及二分体、四分体时期的小核。结果表明,小麦核不育×中国春3C二体附加系杂种F1代在花粉母细胞减数分裂中期出现了3个单价体的染色体构型,后期出现了2个或2个以上的落后染色体,二分体、四分体时期出现了2个或2个以上的小核,在不同的核不育背景中出现的频率各不相同,说明3C染色体在小麦核不育背景中具有诱导染色体断裂的作用,但在不同的小麦核不育背景中诱导染色体断裂的作用各不相同;在小麦核不育×普通小麦4E单体附加系杂种F1代花粉母细胞减数分裂中期、后期、二分体和四分体时期也观察到了同样的结果,说明4E染色体同样具有诱导染色体断裂的作用;3C或4E染色体诱导染色体断裂可能是在花粉母细胞减数分裂的多个时期。     

韭菜雄性不育系及保持系花药和花粉发育的细胞学比较

为了从细胞学角度研究韭菜雄性不育的机理,本试验利用石蜡切片法对韭菜雄性不育系及其对应保持系花药与花粉发育过程进行了比较研究。结果表明:韭菜花药绒毡层兼有分泌绒毡层与变形绒毡层的特点,花粉败育与绒毡层发育异常和提前解体有关。韭菜败育分两种类型:败育Ⅰ型,败育发生在减数分裂二分体至四分体时期,不育系绒毡层细胞液泡化膨大,花粉母细胞减数分裂不正常,不产生四分体或产生无胼胝质壁包裹的异常四分体,最终粘连连成一团解体消失;败育Ⅱ型,败育发生在单核小孢子时期,绒毡层在四分体时期提前退化,单核小孢子无营养供应而败育。     

雄性不育和可育大葱花粉细胞形态学比较研究

本研究用压片法对雄性不育和可育大葱小孢子发生和雄配子体发育进行了详细的细胞学观察,并用电镜扫描观察了雄性不育和可育大葱的花粉粒形态。结果表明:雄性不育和可育大葱的小孢子发生是基本一致的,两者均存在低频率的异常减数分裂行为。雄性可育大葱单核花粉经有丝分裂产生成熟的二细胞花粉,其花粉可育率为96.84%。雄性不育大葱小孢子在单核中期前是正常发育的,其败育始于单核中期,到单核末期有94.85%的花粉败育,其它5.15%的花粉败育于早期二细胞花粉。扫描电镜下的雄性不育和可育花粉粒形态特征有明显差异。     

紫稻型细胞质雄性不育水稻樱香不育系的细胞学研究

使用 I2-KI染色法、硝酸银染色法和石蜡切片法对紫稻型细胞质雄性不育水稻（Oryza sativa L.）樱香不育系樱香 A及其保持系樱香 B进行细胞学研究,观察到紫稻细胞质樱香 A在减数分裂过程中存在异常分裂的现象,表现为不均等分裂;从减数分裂时期到单核小孢子时期,败育基本完成,仅观察到极少量的败育小孢子;败育完全、彻底,未发现正常成熟的花粉粒;败育花粉粒形态与典败型败育相似;从花粉母细胞时期到花粉粒成熟时,花药中始终存在绒毡层细胞。而在保持系减数分裂过程中未发现异常分裂;从花粉母细胞时期到四分体时期,花药中存在绒毡层细胞,而在花粉粒成熟时,未观察到绒毡层细胞。可见,樱香不育系败育主要发生减数分裂时期,在单核小孢子时期完成败育。推测樱香 A绒毡层细胞的异常可能是导致花粉败育的原因,绒毡层细胞可能影响了花粉粒的发育使其不能正常的花粉粒,从而导致败育。而且,樱香 A败育非常彻底,对于杂交稻遗传育种有着重要的意义。     

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。     

紫稻型细胞质雄性不育水稻樱香不育系的细胞学研究（英文）

使用I2-KI染色法、硝酸银染色法和石蜡切片法对紫稻型细胞质雄性不育水稻(Oryza sativa L.)樱香不育系樱香A及其保持系樱香B进行细胞学研究,观察到紫稻细胞质樱香A在减数分裂过程中存在异常分裂的现象,表现为不均等分裂;从减数分裂时期到单核小孢子时期,败育基本完成,仅观察到极少量的败育小孢子;败育完全、彻底,未发现正常成熟的花粉粒;败育花粉粒形态与典败型败育相似;从花粉母细胞时期到花粉粒成熟时,花药中始终存在绒毡层细胞。而在保持系减数分裂过程中未发现异常分裂;从花粉母细胞时期到四分体时期,花药中存在绒毡层细胞,而在花粉粒成熟时,未观察到绒毡层细胞。可见,樱香不育系败育主要发生减数分裂时期,在单核小孢子时期完成败育。推测樱香A绒毡层细胞的异常可能是导致花粉败育的原因,绒毡层细胞可能影响了花粉粒的发育使其不能正常的花粉粒,从而导致败育。而且,樱香A败育非常彻底,对于杂交稻遗传育种有着重要的意义。     

石蒜小孢子发生与雄配子体形成

报道了石蒜(Lycoris radiataHerb.)小孢子和雄配子体的发生发育。花药由4个花粉囊组成,花粉囊壁包括表皮、药室内壁、中层与绒毡层。小孢子母细胞减数分裂后胞质分裂为连续型。小孢子母细胞减数分裂过程存在滞后染色体、染色体桥、染色体片段和微核等现象。成熟花粉粒具有二核、三核和营养细胞中存在二核等异常现象。减数分裂异常和绒毡层细胞延迟退化是导致花粉败育的主要因素。     

太谷核不育小麦小孢子发生和败育过程的电子显微镜观察

太谷核不育小麦(下简称太谷麦)天然突变体自1972年发现以后[1],经多方面研究,鉴定是由显性单基因控制的雄性不育材料[2、3]。1980年以来又组织开展了多学科的协作研究。我们所承担的细胞学观察工作曾查明,其不育株花粉败育主要发生在形成四分体和释放小孢子前后,或在此前的不同阶段均出现败育现象,退化过程是急速的。同时发现不育株花粉母细胞减数分裂过程不正常,出现各种染色体行为异常现象,以及绒毡层提早退化等细胞形态方面的特点[2、4]。其他作者也获得与我们大体一致的看法[6、7、8]。太