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。     

中国春-柱穗山羊草杀配子染色体2C附加系与小麦-冰草附加系杂交F2的细胞学特性

 【目的】对5个小麦-冰草附加系与中国春-杀配子染色体2C附加系杂交F2的减数分裂进行观察,分析杀配子染色体在小麦-冰草附加系背景下诱导染色体变异的有效性,为获得小麦-冰草染色体易位奠定基础。【方法】杂交F2植株幼穗减数分裂染色体行为观察采用常规细胞学方法,冰草P染色质的检测采用GISH方法。【结果】杂交F2PMC减数分裂中期普遍观察到多个单价体、多价体以及落后染色体和断片,多数组合观察到染色体桥,个别组合出现单价环状染色体。杂交F2减数分裂染色体存在异常现象：平均36.5%的细胞中有多个单价体,15.8%的细胞含有多价体,31.6%和11.7%的细胞中含有染色体断片和桥,四分体时期存在微核、多裂和四分孢子退化现象。F2植株的自交结实率平均为31.47%。对部分F2植株的减数分裂细胞GISH检测表明,P染色体多为单体附加,有2.7%的植株可能产生染色体易位。【结论】较高频率的染色体断裂和部分配子致死是杀配子染色体诱导变异的典型特征,柱穗山羊草2C杀配子染色体在小麦-冰草附加系背景下能够有效诱导染色体产生结构变异,这种诱变作用和频率在不同附加系背景下存在差异。     

杀配子染色体在小麦-黑麦异代换系中的作用研究

利用小麦-黑麦异代换系H-13(1R/1D), H-24(5R/5A),H-33(6R/6A)与中国春-杀配子染色体二体异附加系CS-DA2C(来自山羊草Ae. cylindrica),CS-DA3C(来自山羊草Ae. triuncialis)配置杂交组合,对杀配子染色体的作用进行了研究。结果表明,杀配子染色体3C对H-13和H-24都是致死的,即有着完全的杀配子作用,但对H-33的杀配子作用则是不完全的,有着接近正常的结实率,说明不同的小麦-黑麦异代换系遗传背景对杀配子作用有很大影响,可能在品系H-33中存在对2C染色体杀配子作用的抑制基因。在以品系H-33为母本时,2个杀配子附加系F1的自交结实率差异显著,说明在相同的小麦-黑麦异代换系遗传背景下,染色体2C与3C的杀配子作用是不同的,在这2个杀配子染色体上可能带有不同的杀配子基因?这些研究结果为进一步创制小麦-黑麦易位系奠定了基础。     

大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定

【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11-11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要意义。     

油菜萝卜质不育系测交后代恢复材料F_2(TC_1)的选育及细胞遗传学研究

以Ad-6(F5)与甘蓝型油菜OguCMS测交后代可育株F2(TC1)为材料,研究了测交后代的形态特征及体细胞染色体数目和花粉母细胞的减数分裂行为.结果表明,F2(TC1)的特征类似于Ad-6(F5),体细胞染色体数为2n=35～40.花粉母细胞减数分裂过程能够完成,但出现许多异常现象.在PMCMI期出现有较高单价体及多价现象,并且还有染色体桥存在.中期及后期有落后染色体存在,后期Ⅱ还出现有多极分裂现象.在四分体时期,除四分体外,还有二分体、三分体、五分体、六分体存在,其中三分体所占比例较高.这些现象说明,F2(TC1)还很不稳定,这可能是由于外源遗传物质与油菜的遗传背景不协调造成的.     

菜薹-芥蓝单体异附加系n+1配子传递及两个二体异附加系的获得

【目的】研究菜薹-芥蓝单体异附加系n+1配子传递,为其在基因定位和遗传改良上的应用奠定基础。【方法】通过观察和统计各单体异附加系减数分裂后期Ⅱ10/10/11/11分离的PMCs,估算n+1配子的形成频率;通过鉴定回交子代植株的染色体数目,测定各单体异附加系n+1配子的传递率;从单体异附加系的自交子代中筛选二体异附加系。【结果】依据减数分裂后期Ⅱ10/10/11/11分离的PMCs比率估算,各单体异附加系n+1雄配子的形成频率在36.85%—45.15%;基于染色体数目鉴定,各单体异附加系n+1雄配子的传递率在7.14%—14.81%,雌配子在19.70%—36.51%;在一定范围内,n+1配子传递率与n+1配子形成频率、染色体大小、花粉量和花粉生活力没有显著的相关性;从自交子代中获得了两个不同的二体异附加系。【结论】菜薹-芥蓝各单体异附加系的额外染色体通过雌、雄配子均能进行传递,但传递率因不同的附加系而异;从单体异附加系的自交子代中可以分离出遗传性稳定的二体异附加系。     

用光谱反射率诊断小麦叶片水分状况的研究

以 Ad- 6 (F5 )与甘蓝型油菜 Ogu CMS测交后代可育株 F2 (TC1 )为材料 ,研究了测交后代的形态特征及体细胞染色体数目和花粉母细胞的减数分裂行为。结果表明 ,F2 (TC1 )的特征类似于 Ad- 6 (F5 ) ,体细胞染色体数为 2 n=35～ 40。花粉母细胞减数分裂过程能够完成 ,但出现许多异常现象。在 PM CMI期出现有较高单价体及多价现象 ,并且还有染色体桥存在。中期及后期有落后染色体存在 ,后期 还出现有多极分裂现象。在四分体时期 ,除四分体外 ,还有二分体、三分体、     

油菜萝卜质不育系测交后代恢复材料F_2(TC_1)的选育及细胞遗传学研究

 以 Ad- 6 (F5 )与甘蓝型油菜 Ogu CMS测交后代可育株 F2 (TC1 )为材料 ,研究了测交后代的形态特征及体细胞染色体数目和花粉母细胞的减数分裂行为。结果表明 ,F2 (TC1 )的特征类似于 Ad- 6 (F5 ) ,体细胞染色体数为 2 n=35～ 40。花粉母细胞减数分裂过程能够完成 ,但出现许多异常现象。在 PM CMI期出现有较高单价体及多价现象 ,并且还有染色体桥存在。中期及后期有落后染色体存在 ,后期 还出现有多极分裂现象。在四分体时期 ,除四分体外 ,还有二分体、三分体、五分体、六分体存在 ,其中三分体所占比例较高。这些现象说明 ,F2 (TC1 )还很不稳定 ,这可能是由于外源遗传物质与油菜的遗传背景不协调造成的。     

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。     

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.     

植物染色体微分离微克隆技术研究进展与展望

染色体微分离与微克隆技术是细胞遗传学与分子遗传学相结合的一项桥梁技术 ,近年来在植物中的应用日渐活跃 .本文综述了该技术在植物中的研究进展 ,并对其应用前景作了展望     

Karyomorphological Studies on Chinese Pot Chrysanthemum Cultivars with Large Inflorescences

In this paper, we reported the karyotypes of 30 Chinese large flowered pot chrysanthemum cultivars, differing with respect to flower type, petal type, and flower colour. The interphase nuclei and prophase chromosomes of all the cultivars are, respectively, of the complex chromocentre and the interstitial type. Somatic chromosome number varies from 49 to 62, mostly falling in the range 51-56 or 58. Most of the cultivars are chromosomal mosaics, with three showing 2n = 6x = 54, and two 2n ＋1= 6x ＋ 1 = 55. At mitotic metaphase, most of the chromosomes are of the metacentric or submetacentric type, with a small number of acrocentrics and telocentrics. B chromosome （s） are present in about 22% of the entireties. The asymmetry index of the chromosomes ranges between 61 and 66%. The karyotypes can be categorized as reversely symmetrical types ＂2A＂ or ＂2B＂.     

特异水稻同源多倍体的染色体行为

用从水稻双胚苗中筛选出来的同源三倍体和同源四倍体株系为材料,和正常的二倍体进行杂交,在后代得到了稳定二倍体株系,对母本多倍体的研究发现,在多倍体的花粉母细胞减数分裂中,除了大量的染色体落后等现象外,还可以形成12个二价体;在多倍体自交后代的根尖细胞中发现有嵌合体存在,为多倍体的进一步研究提供了细胞学依据.     

条叶百合的离体多倍体诱导

为增强条叶百合的抗性,对其进行多倍体改良,利用不同浓度的秋水仙素附加2.00%二甲亚砜诱变离体培养条叶百合小鳞茎。结果表明:0.10%的秋水仙素溶液诱导效果好,直径1.4cm鳞茎变异率达100%,直径0.7cm鳞茎变异率达92%。经对4株疑似多倍体诱变株系的染色体检测,仅有1个变异株系中含有48条染色体,4倍体细胞占63%,对其切割分离和纯化培养,最终获得1个四倍体株系(2n=4x=48)。除观察到正常的染色体外,株系1、株系3和株系4约30%左右的细胞中含有数目不等的B染色体。     

双元细菌人工染色体基因组文库研究进展

酵母人工染色体(YAC)、细菌人工染色体(BAC)是伴随着人类基因组计划的实施而产生的,这些大片段基因克隆载体的应用推动了分子生物学、遗传学等学科的快速发展。以农杆菌介导的直接转化植物为代表的双元细菌人工染色体(BIBAC)载体的发展,加速植物基因组的研究,成为植物基因组分析、基因功能鉴定、染色体结构与功能关系研究的重要工具。介绍了人工染色体文库的发展史,根据建库经验,着重阐述了BIBAC文库的构建、鉴定与应用。     

中华鳖核型与染色体G带分析

通过研究中华鳖染色体标本的制备方法和核型分析方法,观察并比较中华鳖性染色体与染色体G带的特征,为进一步探索中华鳖的性别决定机制提供理论依据。研究表明,秋水仙素的注射量对中华鳖的染色体定型有很大的影响,腹腔注射1μg/g(体重)秋水仙素,作用时间1 h比较适合中华鳖染色体标本的制备。用荧光显微和Photoshop CS3软件对染色体配对分析,按LEVAN等标准进行染色体分类,发现中华鳖存在异形性染色体,其核型公式为2n=66=4m+4st+34sm+22T+ZZ/ZW;雄性臂数为104,雌性为105;对比发现,雌雄染色体的相对长度差异不大。33对染色体中,1-6号为大型染色体,其余均为小型染色体。用胰蛋白酶处理法制备了染色体G带,并绘制了1-6号染色体的G带模型图。     

基于顺序GISH-FISH花生栽培种的染色体分析

【目的】针对花生染色体较小,染色体细胞学标记少,细胞遗传研究相对滞后,染色体分类识别困难的问题,建立能够准确区分栽培花生（Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB）A、B染色体组的新核型,提高染色体识别准确率,以揭示栽培花生和野生供体亲本的染色体对应关系,鉴定栽培种花生染色体结构变异体。【方法】以花生栽培种（Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB）的2个可能供体亲本即花生野生种Arachis duranensis（2n=2x=20,BB）和Arachis ipaënsis（2n=2x=20,AA）全基因组DNA及5S rDNA和45S rDNA为探针,利用顺序基因组荧光原位杂交（GISH）和多色荧光原位杂交（McFISH）技术（简称顺序GISH-FISH）结合DAPI染色,在准确区分花生栽培种A、B染色体组的基础上,对花生栽培品种Z5163及其供体亲本染色体进行分析,建立花生栽培种新核型,并利用该核型对其他栽培品种的染色体进行分析,以探讨该核型的应用潜力和栽培花生染色体组成特点。【结果】以A. ipaënsis和A.duranensis全基因组DNA为探针的GISH分析表明,以A. ipaënsis为探针在花生栽培种20条B组染色体上能够产生清晰稳定的杂交信号,在A组染色体上没有信号,而以A.duranensis为探针,只在18条A组染色体能产生信号,但1对A组的小染色体“A染色体”不易被区分,因此,以A. ipaënsis为探针可以准确区分花生栽培种A、B染色体组;综合5S rDNA和45S rDNA Mc-FISH和DAPI染色分析,发现花生栽培种A、B染色体组DAPI带纹、5S rDNA和45S rDNA的分布分别与A.duranensis和A. ipaënsis一致,此结果支持A.duranensis和A.ipaënsis是花生栽培种的供体亲本。DAPI染色结果显示,A. ipaënsis及花生栽培种的B组染色体均有14条染色体显示着丝粒带纹,明显多于前人报道,表明仅利用DAPI染色来区分花生栽培种A、B组染色体的方法具有局限性。综合DAPI染色、rDNA、A.duranensis和A. ipaënsis基因组探针进行顺序GISH-FISH分析,建立了可以准确识别花生栽培种A、B染色体组新核型。然后利用该核型对3个栽培种品种的染色体组成进行了分析,首次发现一个自发的花生染色体代换系MS B1（A1）,揭示了栽培花生染色体B1与A1之间存在部分同源关系。【结论】野生花生A. duranensis和A. ipaënsis分别与栽培花生A和B基因组染色体间具有很好的对应关系;研究建立的基于GISH-FISH和DAPI染色的栽培花生新核型,不但可以准确区分大部分A、B组染色体,而且还能识别栽培花生在多倍体化和人工进化过程中可能存在的自发的染色体变异,揭示A、B组染色体间的部分同源性。     

银杏第1染色体DNA文库的构建

观察了50个银杏根尖的染色体,发现在约半数根尖中,最大的1对染色体(第1染色体)随体有差异,其中1条随体较大而明显,另1条则很小.采用玻璃针分离法,通过显微操作系统成功地分离了随体较为明显的那条第1染色体.将分离到的单条染色体去蛋白,Sau3A酶切,并在染色体DNA片段两端加上Sau3A人工接头,进行2轮PCR扩增,得到了大小为300-3000bp的扩增片段.用第2轮PCR产物构建质粒文库,得到了约含有75000个重组子的该染色体DNA文库.随机挑取66个重组子进行分析,发现插入片段大小主要分布在500-2000bp,平均为800bp.该文库为银杏第1染色体特异探针的筛选、遗传图谱的构建、重要基因的克隆以及性染色体的鉴别等研究提供了基础.     

染色体涂染技术与动物分子细胞遗传学的建立和发展

染色体涂染 （ Ｃｈｒｏｍ ｓｏｍ ｅ ｐａｉｎｔｉｎｇ） 是一项在分子细胞遗传学水平上检测染色体重组和畸变的新技术, 包括染色体涂染 Ｄ Ｎ Ａ 探针制备和荧光标记原位杂交两部分。制备染色体涂染 Ｄ Ｎ Ａ 探针可通过流式细胞分类法, 克隆基因库或体细胞杂交株, 以及染色体显微切割和 Ｐ Ｃ Ｒ 扩增等途径, 现侧重综述近几年国际上用染色体显微切割和 Ｐ Ｃ Ｒ 扩增的方法制备探针进行家畜染色体涂染的实验技术和主要成果。研究结果表明,用该技术进行家畜染色体涂染具有很高的特异性和分辨力, 可用来检测家畜染色体畸变、性别鉴定、显微克隆等, 提高了对家畜染色体 Ｄ Ｎ Ａ 研究和分析的能力, 从而促进了动物分子细胞遗传学这一新的边缘学科的建立和发展。