棉花二倍体合成异源四倍体新种的研究

各国棉花育种工作都在开展野生二倍体棉种的利用问题。试验用二倍体亚洲棉G。arboreum 2n(2x)=26,染色体组A_2,与野生比克氏棉G. bickii, 2n(2x)=26,染色体组G杂交,获得异源二倍体杂种。因二者亲缘关系最远,杂种高度不育。对A_2×GF_1PMC减数分裂观察,M_2染色体大都不配对,二价体变幅1—6对,并出现三价体,染色体构型为1.64Ⅰ+4.0Ⅱ+0.4Ⅲ。平均交叉频率为1.07个。由于四分体发育不正常,形成畸形败育花粉,导致杂种F_1高度不育。对A_2×G F_1进行染色体加倍,合成异源四倍体,观察F_2PMC减数分裂时,染色体数为52条。MI,大都配对,交叉频率为1.83,大多数为环状二价体。染色体构型为:2.75Ⅰ+24.5Ⅱ+0.25Ⅲ。其中完全配对成26个二价体的细胞数占30％。后期Ⅰ,染色体平均分配,两级各有26条,形成正常的四分体,花粉生活力达89％杂种植株育性恢复,每株结铃平均为33个,每铃种子平均9.1粒,为人工合成异源四倍体新种质     

四倍体节节麦的染色体配对试验

节节麦是普通小麦D染色体组的供体,研究利用节节麦的优良遗传变异特性,对于改良现代普通小麦品种具有重要意义。试验以同源四倍体节节麦为材料,采用常规压片法观察了花粉母细胞的减数分裂染色体配对。结果表明,同源四倍体节节麦花粉母细胞的减数分裂中期Ⅰ染色体的配对构型比较复杂,有单价体、二价体及三价体、四价体等多价体,但仍以二价体为主。     

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。     

二倍体和四倍体结球甘蓝减数分裂观察

观察了二倍体和同源四倍体结球甘蓝花粉母细胞减数分裂过程。结果表明:与二倍体相比,同源四倍体终变期染色体构型复杂,有四价体、三价体、二价体和单价体出现;中期Ⅰ及中期Ⅱ有个别染色体游离于赤道板外;后期Ⅰ出现落后染色体、提前解离的姊妹染色单体及染色体的不均衡分离;后期Ⅱ每极染色体数目变化较大;花粉的整齐度和生活力明显降低;讨论了造成四倍体结球甘蓝花粉育性比二倍体低的细胞学原因。     

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。     

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.     

玉米及其近缘种大刍草的核型研究

[目的]对玉蜀黍属现今分类的所有大刍草种和玉米进行染色体核型比较研究,为揭示其进化趋势与种间亲缘关系提供参考.[方法]采用根尖压片法确定玉米和大刍草的染色体数目,并对其核型进行分析.[结果]玉蜀黍属内各个种及亚种染色体数目除四倍体多年生类玉米种为 2n=4x=40 外,其余种 (亚种) 的染色体数目均为2n=2x=20.玉蜀黍属内亚属问以及亚属内物种问染色体核型结构差异较小,各个种及亚种染色体均由中部着丝点和近中部着丝点染色体组成,随体全部位于短臂上;除四倍体多年生类玉米种具2对随体外,其余种(亚种)均具 1 对随体,其中,玉米的随体位于中部着丝点染色体上,大刍草的随体均位于近中部着丝点染色体上.核型分类上,繁茂亚属的4个种均为2A型,玉蜀黍亚属主要属于2B型.[结论]细胞学证据表明,玉蜀黍属除四倍体多年生类玉米种染色体数目为2n=40,其余种(亚种)的染色体数目均为2n=20,玉米和大刍草作为同属的物种,染色体核型结构差异较小;四倍体多年生类玉米种不是由二倍体多年生类玉米种加倍演化而来,它们是2个独立的种.     

玉米×四倍体多年生玉米杂种F2非整倍体研究

【目的】四倍体多年生玉米（Z.perennis,2n=40）是玉米（Z.may L,2n=20）的一个野生近缘材料,具有耐寒、耐旱、高抗多种病害等优良特性。本研究目的是探讨如何将四倍体多年生玉米优良遗传物质导入到玉米中,合成含有四倍体多年生玉米遗传物质的玉米遗传种质,拓展、创新玉米种质遗传基础。【方法】本研究用遮光调节开花时期、人工辅助杂交等措施,从四倍体多年生玉米与二倍体种（2n=20）种间杂交F1（2n=30）获得杂种F2,对F2进行形态学、细胞学观察,及SSR比较研究,并利用非整倍体F2为桥梁转育四倍体多年生玉米优良遗传物质导入到玉米中。【结果】各F2植株形态特征变化较大,获得的10株F2植株中,有6株野生亲本型植株,2株中间型植株,2株玉米型植株;它们的体细胞数目分别为24、25、26条,其中25条的频率较高;SSR标记鉴定结果表明,在10株F2中大多还保留有玉米第1,7,8,9,10染色体,而第2,3,4,5,6染色体易于在F2中消除。【结论】利用玉米野生近缘材料远缘杂交后代具有光敏反应的特点,可以获得玉米与四倍体多年生玉米杂种F2非整倍体材料,这些F2非整倍体是四倍体多年生玉米遗传物质转移到玉米育种中的桥梁材料。     

棉花四元杂种[(亚×比)×(陆×夏)]F_1的性状遗传及细胞学研究

对棉属A ,D ,G 3个染色体组合成的四元杂种 [(亚×比 )× (陆×夏 ) ]F1的植物形态性状和花粉母细胞减数分裂染色体行为进行了观察。结果表明 ,杂种F1变化最大的是花器 ,遗传了比克氏棉的红花基部有紫红大斑的性状 ;减数分裂染色体的构型为 2n =52 =35.62Ⅰ +6.13Ⅱ +0 .38Ⅲ+0 .12Ⅳ ,并且染色体在后期Ⅰ向两极分开的时候 ,出现了染色体“桥’     

(亚洲棉×司笃克氏棉)不同倍性杂种一代的育性和花粉母细胞减数分裂行为的研究

亚洲棉与司笃克氏棉杂交,获得了125粒杂种种子,用0.05%秋水仙素水溶液处理,获得7株加倍的四倍体F_1植株。1984-1987年的研究结果表明,二倍体F_1花粉母细胞减数分裂不正常,中期Ⅰ染色体构型是20.53Ⅰ+2.45Ⅱ+0.19Ⅲ,二价体交叉频率为1.07;后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体分向两级不均衡,产生各种类型的异常四分孢子,由此发育的花粉无生活力,用亚洲棉回交或自然授粉均未结铃。四倍体F_1减数分裂较正常,中期Ⅰ染色体构型为0.1Ⅰ+25.9Ⅱ,二价体交叉频率为1.96,后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体走向两极较均衡,产生的花粉部分可育,授陆地棉花粉或自然授粉能结少数种子。     

同源四倍体黄花菜减数分裂行为及其育性的探讨

为探讨四源四倍体黄花茶部分不育和结实率低的原因,以同源四倍体黄花菜新品系ＨＡＣ－大花长嘴子花为材料,观察其花粉母细胞减数分裂行为。结果表明：在减数分裂不同时期出现异常现象,双线期和终变期见到四价体,三价体,二价体,单价体;中期Ⅰ,后期Ｉ和末期Ｉ均出现落后染色体,后期Ｉ见到染色体桥和断片     

彩色马铃薯杂种F1无性株系花粉育性及染色体配对构型分析

为了明确拉塞特(Russet)×黑美人彩色马铃薯杂交组合F1中选出的5个无性株系的细胞遗传学特性,采用常规制片技术对其花粉育性及花粉母细胞减数分裂中期I(PMCMⅠ)染色体配对构型进行了分析。育性较高的株系其二价体和四价体出现的频率较高,单价体和三价体出现的频率较低。株系19、株系27和株系31的花粉可育率均高于50%,适宜在彩色马铃薯新品系的进一步杂交选育中作父本中间材料利用;而株系13和株系29的花粉可育率远低于50%,适宜作母本中间材料利用。彩色马铃薯杂种F1无性株系13、株系19、株系27、株系29和株系31的染色体配对构型分别为:2n=4x=48=4.67Ⅰ+6.09Ⅱ+5.25Ⅲ+3.59Ⅳ、2n=4x=48=1.88Ⅰ+12.70Ⅱ+1.30Ⅲ+4.30Ⅳ、2n=4x=48=2.66Ⅰ+9.70Ⅱ+3.07Ⅲ+4.04Ⅳ、2n=4x=48=7.50Ⅰ+4.00Ⅱ+6.84Ⅲ+2.84Ⅳ、2n=4x=48=2.33Ⅰ+15.33Ⅱ+2.67Ⅲ+1.67Ⅳ。     

纤毛鹅观草与普通小麦属间杂种的产生及其细胞遗传学研究

 抗病鉴定表明，纤毛鹅观草（Roegneria ciliaris，2n=28，SSYY）对麦类赤霉病具有较高的抗病性。用离体/活体胚培养法成功地获得了纤毛鹅观草与普通小麦（Triticum aestivum，2n = 42，AABBDD）属间杂种。杂交结实率为67.74%，胚培成苗率为5.41%。F#-1杂种生活力强、雄性不育，形态特征介于双亲之间并偏向小麦亲本。F#-1杂种染色体数为预期的2n = 35（SYABD），花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型平均为32.86个单价体、0.93个棒状二价体、0.13个环状二价体和0.006个三价体。对杂种的形态学、染色体行为，雄性不育机制以及潜在的育种价值进行了讨论。     

栽培棉种间二、三、四元杂种的研究 Ⅱ.杂种F_1减数分裂的染色体行为和花粉萌发率

以棉属(Gossypium)的四个栽培种的种间杂种F_1植株为材料,观察花粉母细胞减数分裂的染色体行为和测定花粉萌发率。结果表明:在中期Ⅰ,二元杂种(亚洲棉×草棉)F_1出现一个四体环;(陆地棉×海岛棉)F_1通常联会成26个二价体。三元杂种[(亚洲棉×草棉)F_1×陆地棉]F_1,[(亚洲棉×草棉)F_1双二倍体×陆地棉)F_1和四元杂种[(陆地棉×海岛棉)F_1×(亚洲棉×草棉)F_1双二倍体]F_1分别出现11.7个、8.8个和8.4个单价体以及1.2个,5.6个和5.7个三价体。在后期Ⅰ,两个二元杂种F_1的染色体分离较规则,而三元和四元杂种F_1极不规则。在四分体形成时期,两个二元杂种F_1的异常四分体频率为18.3～20.2％,三元和四元杂种F_1高达71.2～74.7％。各杂种F_1及其亲本花粉萌发率测定表明:(亚洲棉×草棉)F_1花粉的萌发率为54.3％,表现半不育;(陆地棉×海岛棉)F_1为85.7％,与其双亲基本一致;而三元和四元杂种F_1的花粉萌发率极低,仅为7.1～12.4％,表现高度的不育。     

鹅观草与披碱草属间杂种的形态学和细胞学研究

将鹅观草R..ciliaris与披碱草E.wawawaiensis进行人工远缘杂交,获得杂种F1。对杂种F1的花粉母细胞减数分裂染色体配对行为及形态学进行了统计分析。结果表明:R.ciliaris和E.wawawaiensis之间的形态差别比较大,并且杂种穗部特征多介于双亲之间。杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ有94%的细胞形成7个或7个以上二价体,其构型为13.36Ⅰ+7.20Ⅱ+0.08Ⅲ,C-值为0.75。以上结果表明R..ciliaris和E.wawawaiensis之间应该至少有一个染色体组具有较高的同源性,即St染色体组。     

小麦抗条锈新种质的创制Ⅱ．六倍体小黑麦与普通小麦杂交的细胞遗传学研究

利用细胞遗传学方法研究了普通小麦和六倍体小黑麦正、反交F1减数分裂中期 染色体配对行为。结果表明,六倍体小黑麦×普通小麦与普通小麦×六倍体小黑麦2种杂交方式杂种,F1减数分裂染色体配对行为与理论值有一定的差异,前者单价体数目多于理论值,后者则少于理论值,但二价体数目两者都少于理论值。同时后者多价体和环状二价体的数目要高于前者。另外,2种杂交方式均出现了一定数量染色体配对异常情况。     

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.     

人工合成甘蓝型大粒材料H484花粉生活力及减数分裂观察

人工合成甘蓝型大粒材料H484千粒重平均6 21g,最高达7 81g,花粉生活力为82 4%。花粉母细胞减数分裂终变期染色体平均构型为1 13Ⅳ+2 33Ⅲ+12 63Ⅱ+1 20Ⅰ。减数分裂过程存在异常现象,二价体构型多样,有多价体和单价体出现。但从后期Ⅰ开始,绝大多数细胞表现正常。     

小麦与八倍体小偃麦杂种结合辐射诱导后代的细胞学分析

为了转移偃麦草属的有利基因,利用西南推广的小麦品种川麦107为母本,来源于中间偃麦草和长穗偃麦的两个八倍体小偃麦杂交所得的F1为父本。对其杂种F2代种子进行辐射处理,然后开放授粉自交多代,大群体混合选择。在F2M6世代,随机选择148个单株进行花粉母细胞减数分裂观察和分析。结果表明:在该世代染色体数目变化为41～46条,有相当一部分材料在细胞学上基本稳定,它们的减数分裂细胞中期Ⅰ中绝大多数细胞的染色体以二价体形式存在,减数分裂正常。但也有一些材料在减数分裂中期Ⅰ出现较高频率的三价体,四价体,甚至多价体,并伴随有较多的单价体,某些细胞中存在减数分裂异常现象,如染色体桥,易位环,落后染色体等,表明极有可能从这些材料中筛选出易位系。另外还分离出十多个可能的小麦-偃麦草附加系。