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     

染色体次级联会与杨属的起源进化

对毛白杨花粉母细胞减数分裂进行了研究，发现有染色体次级联会现象，这表明毛白杨乃致整个杨属为古多倍体起源，推断其染色体原始基数为Ｘ＝８或更少。     

黄芽白与红菜薹杂种后代的细胞遗传学特征

将白菜型油菜不同栽培种‘红菜薹’和‘黄芽白’进行正反交获得杂种一代,再经过多代自交获得高世代杂种。观察杂种后代形态学特征(叶型、株高、分枝数等）、育性特征（花粉育性、自交结实率）和花粉母细胞减数分裂染色体行为特征。结果表明经过多代自交,杂种后代各性状趋于稳定,正反交杂种形态有较大差异,而高世代杂种与杂种一代相比,形态没有明显变化。杂种后代花粉育性和自交结实率都比较高,花粉可育率均达到90%以上,但与双亲相比仍然稍差。杂种后代花粉母细胞减数分裂比较正常,但仍有少数细胞出现异常染色体行为。杂种后代减数分裂终变期染色体联会主要以形成环状和棒状的二价体为主,但也形成四价体等其他染色体构型。杂种后代中平均形成二价体的数目在6.7～8.2,最多全部20条染色体形成10个二价体,其中形成环状二价体和棒状二价体的比例相差不大。除了形成二价体外,部分花粉母细胞还形成少数四价体。与亲本相比,杂种后代染色体联会出现较多的非同源联会,平均每个细胞形成二价体的数目比亲本少,而形成四价体的数目比亲本多。在减数分裂后期Ⅰ,同源染色体分开并移向细胞两极,减数分裂后期Ⅱ,染色单体分开最终形成四分体。在此过程中,绝大多细胞染色体行为正常,但有个别细胞出现后期Ⅰ染色体不均等分离,有些细胞同源染色体分开时形成染色体桥;有些细胞在减数分裂Ⅱ中期和后期出现落后染色体。此杂种后代减数分裂过程较正常,探明杂种后代的减数分裂特征可为白菜型油菜杂交育种提供理论依据。     

毛白杨花粉母细胞减数分裂及其进程的研究

采用细胞遗传学方法对毛白杨 (PopulustomentosaCarr.)花粉母细胞减数分裂及其进程进行了研究 .结果表明 :①毛白杨花粉母细胞减数分裂进程有一定的规律 ,且与花序的形态和花药颜色变化有密切相关 ;②减数分裂染色体行为表现因个体不同而不同 ,终变期、中期Ⅰ有数目不等的单价体出现 ,在后期Ⅰ乃至末期Ⅰ、末期Ⅱ可见到单独存在的落后染色体 ,体现了毛白杨遗传上的异质性 ;③毛白杨减数分裂存在多核仁现象 ,在末期Ⅰ、末期Ⅱ最多可见到含 8个小核仁的子核 ,并且随着减数分裂进行 ,多个小核仁发生合并 ,最终生成一个大核仁 ;④毛白杨各无性系在减数分裂进程上存在着差异 ,甚至同一雄性无性系植株的不同花芽或同一花芽上不同部位等 ,其花粉母细胞减数分裂时期也表现为不同步性 ,显示了种群变异的多样性和丰富性     

诱导大孢子染色体加倍选育白杨杂种三倍体

该文以银腺杨、毛白杨等白杨为材料, 对大孢子染色体加倍选育白杨杂种三倍体技术进行了研究．结果表明: 银腺杨大、小孢子母细胞减数分裂存在着时序性相关．以花粉发育进程为参照,可以相对准确地确定大孢子染色体加倍诱导2n雌配子的有效处理时期．花粉发育到单核中期,即大孢子母细胞减数分裂进入细线末期,是银腺杨大孢子染色体加倍的最佳处理时期,此时施加秋水仙碱处理,三倍体得率最高达167%．银腺杨×毛白杨杂种三倍体在苗期表现出了巨大、速生的特性.      

白菜型油菜黄芽白与甘蓝型油菜湘油15种间杂交及其杂种后代的遗传学特征

采用人工杂交方法,以甘蓝型油菜湘油15和白菜型油菜黄芽白为亲本进行正反交获得杂种一代,杂种一代自交产生杂种二代。结果表明,以甘蓝型油菜为母本杂交容易获得杂种后代,而反交组合却比较困难。正反交杂种一代株型和叶片形态都与甘蓝型油菜接近。在花粉母细胞第一次减数分裂前期,染色体主要形成二价体或单价体,但也有少数染色体参与非同源联会形成多价体。第一次减数分裂和第二次减数分裂的中期和后期,落后染色体和染色体桥也较多出现在花粉母细胞中。杂种一代雄蕊发育不良,花粉育性低,自交结实率也比较低。杂种二代花粉育性极显著(P<0.01)提高,自交结实率也比杂种一代极显著(P<0.01)提高。预期经多代自交,杂种育性能得到较好恢复,可以作为甘蓝型油菜改良的遗传资源。     

小麦与黑麦杂种减数分裂非同源配对的研究

Giemsa 显带表明,小麦 ph_b(ph 基因突变系)×春黑麦杂种 F_1减数分裂所形成的二价体,包括三种类型的配对结构;(1)小麦染色体组内部分同源染色体配对约占72%;(2)黑麦染色体组内异源配对约占2%;(3)小麦染色体与黑麦染色体属间非同源配对,约占26%.三种配对类型的形成不是随机的,联会频率的大小以及联会紧密程度取决于染色体结构和遗传功能相似程度。根据显带证明,确有属间异型二价体存在,这便表明非同源染色体的异染色质,在ph 基因的作用下,是能发生联会的。     

二倍体与四倍体金银花减数分裂观察

通过观察二倍体与同源四倍体金银花花粉母细胞减数分裂过程发现:与二倍体相比,同源四倍体减数分裂过程较复杂,双线期各细胞母细胞中出现单价体、二价体、三价体、四价体和多价体等多种情况,但主要以四价体(Ⅳ)和2个二价体(Ⅱ+Ⅱ)的形式联会;中期Ⅰ、中期Ⅱ出现游离染色体;后期Ⅰ、后期Ⅱ出现落后染色体和不均等分离等现象,但同源四倍体的染色体分离主要是2/2式的均衡分离;末期Ⅱ出现四分体。     

关于同源四倍体的基因分离

同源四倍体有四个相同的染色体组,每个同源组有四条同源染色体。由于在任何同源区段只能有二条染色体联会,所以每个同源组的四条染色体,会发生不联会或四价体提早解离等情况。于是在中期Ⅰ,除四价体外,还会出现一个三价体和一个单价体,二个二价体以及一个二价体和二个单价体等各样的变化。到了后期Ⅰ,除Ⅱ+Ⅱ联会发生2/2式的分离而外,其他三种联会可能是2/2     

Pseudoroegneria spicata×P.libanotica种间杂种F_1的细胞遗传学研究

对P .spicata、P .libanotica和它们的人工种间杂种F1 花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为和繁育特征进行了分析 ,杂种F1 减数分裂染色体配对平均构型为 0 4 5Ⅰ +6 5 5Ⅱ (C -值 =0 86 ) ,表明这 2个种含有相同的染色体组 ,且亲缘关系较近。杂种F1 花粉育性小于 2 % ,不能正常结实 ,表明 2个亲本种间存在较强的生殖隔离 ,是独立的生物学物种     

三倍体毛白杨配子育性及其子代形态变异研究

以二倍体毛新杨、银腺杨为参照亲本 ,对三倍体毛白杨配子育性及其子代变异进行了研究 .结果表明 :①三倍体毛白杨B312花粉量较大 ,平均每花序高达 5 3mg.采用二倍体为参照母本研究三倍体花粉配子育性有估测过高的倾向 .②通过二倍体为参照父本可以相对较为准确地检测三倍体的雌配子育性 ,其中三倍体毛白杨雌株B30 3 ,B30 4,B30 5的配子育性介于 0 .0 5 %～ 0 .5 %之间 .③三倍体毛白杨与毛新杨等的杂交子代中存在三片子叶、四片子叶等子叶形态变异现象 ,总变异率达 2 6 .47% .④利用三倍体毛白杨与二倍体毛新杨、银腺杨杂交 ,共成苗 170株 ,其中包括 14.7%的畸形苗 .三倍体杂交子代的子叶变异以及畸形苗的出现与其细胞染色体不平衡有关 ,这些三倍体杂交子代对于相关的遗传学研究和育种实践具有一定的价值 .     

银腺杨与毛新杨正反交三倍体选育

采用花粉染色体人工加倍获得的银腺杨 (Populusalba×P .glandulosa)、毛新杨 (P .tomentosa×P .bolleana)未减数 2n花粉 ,施加一定剂量的辐射处理后杂交 ,两杂交组合共获得 16株三倍体 .其中银腺杨×毛新杨组合以1470rad处理最佳 ,三倍体得率 3 .8% ;而毛新杨×银腺杨 (16 80rad)则获得了高达 12 .9%的三倍体 .三倍体整体生长水平优势明显 ,单株生长更为突出 ,2年生实生苗的苗高和地径最高 4.9m和 5 .8cm ,分别超出群体平均值的5 8%和 176 % ;并且正反交三倍体的遗传效应差异明显 .利用未减数 2n花粉 ,经花粉辐射处理杂交选育杂种三倍体 ,将是今后白杨乃至杨属植物育种的最有效途径之一 .     

84K杨的生长特性及杂交可配性

经过多年育苗、造林试验及相关研究,得出了84K杨的生长特性主要表现为:生长迅速,1年生苗通直高大,平均高3.5m左右,最高达5.0m;苗木速生期出现在6、7月份,苗高、地径生长量分别占全年总量的64.5%和46.4%。对比试验林中材积生长量比毛白杨高79.8%,比毛白杨3个优良无性系大11.3%;抗病性强,3年生对比林中84K杨对主要病害黑斑病、叶枯病和锈病的感病指数分别为1.60%、1.18%和0.28%;对干部溃疡病,生长旺盛的植株几乎不感染;抗寒、抗旱性强,84K杨的抗寒、抗旱性比新疆杨、M101杨、毛白杨30号都强;根系发达,根蘖能力强,育苗成活率高;84K杨作亲本的杂交组合杂交可配性好,杂种优势强,是很好的杂交亲本。     

棉花四元杂种F_1的形态性状遗传及不育性研究

棉花四元杂种[(亚洲棉×比克氏棉)×(陆地棉×夏威夷棉)]F1是山西农业大学棉花育种组合成的具有棉属三个染色体组(A、D、G)的新种质材料。本文对其形态性状及花粉母细胞减数分裂染色体行为进行了研究。结果表明:F1变异最大的是花。在花朵大小、花冠和花药颜色、花瓣宽度以及基部有无红心上表现出典型的超亲性状。在减数分裂过程中,花粉母细胞大多数染色体不能联会配对,主要以单价体的形式存在,并且在后期Ⅰ向两极分离的时候形成了染色体"桥"。染色体的结构式为:2n=52=35 62Ⅰ+6 13Ⅱ+0 38Ⅲ+0 12Ⅳ。末期Ⅱ形成的异型孢子占绝大多数(80 43%),而其正常的4分孢子仅占6 29%,导致了四元杂种F1高度不育。     

高温诱导白杨2n花粉有效处理时期的研究

以毛新杨 (Populustomentosa×P .bolleena)为材料 ,研究了高温诱导花粉染色体加倍与减数分裂始处理时期的相关关系 .试验结果表明 :高温诱导 2n花粉的有效处理时期 (也是相对非敏感时期 )位于终变期到中期Ⅰ之间 ,最高可获得 87 6 %的 2n花粉 ,但花粉量较少 ,同时还发现有连体花粉和疑为四倍性的超大花粉粒存在 .推断 2n花粉的产生除了高温可直接作用于纺锤体等造成染色体不减数外 ,还作用于细胞板的相关功能性机构 ,从而抑制新生细胞壁的形成 ,同样产生花粉染色体加倍效果     

毛白杨遗传作图最适分离群体的选择

该研究以毛白杨及其杂种毛新杨和银白杨与腺杨的杂种银腺杨为材料 ,利用控制授粉杂交和种子组织培养技术相结合制备了 3个规模较大的遗传作图群体 .在此基础上 ,采用扩增性片段长度多态性 (AmplifiedFragmentLengthPolymorphisms,AFLPs)标记技术对这些作图群体的亲本进行了多态性检测 ,结果表明 :8对EcoRⅠ MseⅠ引物组合在毛新杨无性系TB0 1×毛白杨无性系LM5 0作图群体亲本间的多态性水平最高 ,平均可检测到 2 0个多态性位点 .结合对子代在田间表型性状分离情况 ,选取了该分离群体作为构建毛白杨遗传连锁图的作图群体 .并利用AFLP技术对随机抽取的 12 0株子代个体进行了基因型检测 ,10对AFLP引物组合在作图亲本间共检测到 197个多态性位点 ,其中有 15 8个位点在P <0 0 1水平上符合 1∶1孟德尔期望分离比 ,占多态性位点总数的 80 2 % ,选取该群体作为构建毛白杨遗传连锁图的作图群体是合适的     

转双抗三倍体毛白杨对舞毒蛾幼虫中肠解毒酶的影响

[目的]为转基因植物的合理利用提供理论依据。[方法]以转Bt基因和慈姑蛋白酶抑制剂基因三倍体毛白杨叶片喂4～5龄舞毒蛾幼虫,对其中肠几种重要解毒酶的活性进行了测定。[结果]幼虫中肠酯酶的比活力变化是先升高后降低,24 h后达到高峰,而在48 h后,比活力明显下降;谷胱甘肽-S-转移酶的比活力是一直在升高。取食抗虫杨Pb1、Pb33和Pb47叶片48 h后的舞毒蛾幼虫中肠酯酶的比活力分别为取食CK幼虫酯酶比活力的62.9%、70.7%和74.5%;24 h后的幼虫中肠谷胱甘肽-S-转移酶的比活力分别比取食CK幼虫谷胱甘肽-S-转移酶比活力下降了25.7%、27.7%和17.9%。[结论]导致幼虫中肠解毒酶活性的改变可能是转基因叶片毒杀害虫的作用机制之一。     

Cytological Analyses on Development of Male and Female Gametophytes in an Interspecific Hybrid F1 from Cucumis hystrix Chakr. × Cucumis sativus L.

An interspecific hybrid F1 of Cucumis hystrix Chakr. × Cucumis sativus L. (NC4406) was used to establish the developmental sequence and to characterize the male and female gametophytes at cytological level for further understanding of the phylogenic relationship and the mechanism of fertility or sterility in the interspecific hybrid F1. The development of male and female gametophytes was studied through meiotic analysis and paraffin section observation technique, respectively.Meanwhile, the fertility level was assessed through hybrid F1 backcrossing to cultivated cucumber 4406. Variable chromosome confgurations were observed in the pollen mother cells (PMCs) of hybrid F1 at metaphase Ⅰ, e.g., univalents,bivalents, trivalents, quadravalents, etc. At anaphase Ⅰ and Ⅱ, chromosome lagging and bridges were frequently observed as well, which led to the formation of polyads and only a partial number of microspores could develop into fertile pollen grains (about 23.3%). Observations of the paraffin sections showed numerous degenerated and abnormal embryo sacs during the development of female gametophytes, and only 40% of the female gametophytes could develop into normal eight-nuclear megaspore. On an average, 22.8 and 6.3 seeds per fruit could be obtained from the reciprocal backcross. The interspecific hybrid F1 of C. hystrix × NC4406 was partially fertile; however, the meiotic behaviors of hybrid F1 showed a high level of intergenomic recombination between C. hystrix and C. sativus chromosomes, which indicated that it plays an important role for introgression of useful traits from C. hystrix into C. sativus.