甘蓝与芸薹属5个近缘物种的基因组原位杂交分析

利用基因组原位杂交(GISH)技术，研究了甘蓝基因组与芸薹属其它5个近缘物种基因组间的相互关系。以标记的甘蓝(CC，2n=18)的基因组总DNA为探针，分别同二倍体甘蓝、白菜型油菜(AA，2n=20)、黑芥(BB，2n=16)和异源四倍体芥菜型油菜(AABB，2n=36)、埃塞俄比亚芥(BBCC，2n=34)、甘蓝型油菜(AACC，2n=38)的中期染色体杂交，甘蓝、白菜型油菜和甘蓝型油菜的所有染色体上都有杂交信号，不能区分A、C基因组。黑芥染色体上只有零星的弱小信号，埃塞俄比亚芥的中期染色体显示出18个明显的信号，可以区分出C、B基因组；芥菜型油菜的中期染色体显示出20个明显的信号，其余染色体上信号很弱或无，可以区分出A、B基因组。说明在长期的进化过程中，甘蓝与白菜型油菜、甘蓝型油菜的亲缘关系较近，基因组的分化程度较小，而甘蓝与黑芥的亲缘关系较远，基因组的分化程度较前者高；甘蓝与芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥间的亲缘关系介于上述二者之间。     

植物异源多倍体中特定染色体组的剥离与重建

由于异源多倍体物种的进化时间久远,难以知晓确切的二倍体亲本,现在推测的自然界现存二倍体种又经历过独立的演化,因此,通过特定的实验方法从天然的异源多倍体物种中剥离出特定染色体组并重建异源多倍体的基本种,将为研究异源多倍化过程中祖先基因组的遗传与互作提供独特的材料。现已通过不同的杂交策略,从异源六倍体普通小麦和异源四倍体种甘蓝型油菜中成功重建它们的一个基本种。例如以人工合成的芸薹属异源六倍体（如埃塞俄比亚芥与白菜杂交的AA.BBCC)为桥梁,其中的C染色体组被选择性的丢失后产生的芥菜型油菜（AA.BB）与埃塞俄比亚芥杂交形成的杂种（BBAC）自交后便可重建黑芥(BB)祖先种;将四倍体与二倍体种之一杂交后形成的同源异源六倍体（如AAAACC）连续自交,使处于同源四倍体状态的染色体组（A）快速丢失而重建另一个二倍体基本种（CC）。     

新疆野生油菜的初步研究

新疆是我国芥菜型油菜两个集中产区之一。芥菜型油菜(Brassica juncea)系由染色体组型为AA,n=10的基本种I-白菜型油菜(Brassica campestris L.)和染色体组型为BB,n=8的基本种Ⅱ-黑芥(Brassica nigra L.)在自然条件下进行种间杂交,经自然加倍形成的异源四倍体油菜,其染色体组型为AABB,染色体数n=18。     

萝卜与甘蓝型油菜和黑芥的远缘杂交亲和性研究

2004年利用3个甘蓝型油菜品种和1个黑芥品种与日本樱岛大根萝卜进行正反交，以研究远缘杂交的亲和性。试验结果表明：萝卜与油菜的远缘杂交存在严重的生殖障碍，F1种子的产生与杂交的组配方式、杂交亲本的基因型有关;授粉子房离体培养能够提高属间杂交种产生的频率;F1植株的形态大多数偏向母本。     

普通小麦-华山新麦草衍生后代的细胞学特点及GISH分析

为了研究华山新麦草染色体在小麦-华山新麦草各衍生世代中的遗传规律并建立一套小麦-华山新麦草异源附加系,对小麦-华山新麦草BC1F2到BC1F5共315个植株进行细胞学检测和GISH分析,结果表明,染色体数目分布范围为40～54,2n≥43的植株有223株,占总观察株数的70.79%;早代植株携带华山新麦草染色体的概率较高,植株染色体数目多大于44,随着自交代数的增加,外源染色体丢失的概率也在增大.因而在选育小麦-华山新麦草异附加系时,在BC1F4和BC1F5世代选择效果较好;通过对染色体数目2n=44的42个植株进行GISH分析,筛选出39个二体附加植株.     

棉花雌雄不育株小孢子发育的细胞学研究

棉花自然单倍体植株发现较早,并已通过孤雌生殖、双胚、种间杂交、半配生殖和辐射处理等获得了棉花单倍体。但棉花的花药培养尚未得到单倍体植株。棉花是二倍体和异源四倍体,染色体数为2n=2x=26和2n=4x=52,自然单倍体的概率很低。产生双胚的频率约为1/2～2.5     

马铃薯种间体细胞杂种植株的细胞学观察和过氧化物同工酶谱分析

对马铃薯双单倍体品系81－15（2n＝2x－24）和南美二倍体栽培种Solanumphureja（2n＝2x＝24）体细胞融合获得的15个林系、81－15和二倍体野生种S．chacoense（2n＝2x＝24）体细胞融合获得的10个株系进行了细胞学鉴定和过氧化物同工酶谱分析。结果表明,杂种植株除一个株系为非整倍体外（染色体数为37）,其余株系均为四倍体（2n＝2x＝48）,是两个亲本的染色体数之和。与二倍体的双亲相比,杂种植株的叶下表皮气孔保卫细胞内叶绿体数目较多,但单位面积气孔数目较少,明显地表现出了四倍体的特征。杂种植株的过氧化物同工酶谱是其双亲酶谱谱带的总和。     

玉蜀黍植物的细胞遗传学研究 1.玉黍蜀属植物基本染色体数为5的证据

通过分析栽培玉米、多年生二倍体大刍草和多年生四倍体大刍草的减数分裂构象,获得了支持玉米属基本染色体数X=5的新细胞遗传学证据。栽培玉米(2n=20)表现出10个二价体的规则减数分裂,故为典型的异源四倍体。此外,在这3个物种的四倍体(2n=20)材料中观察到次级联会现象,那里,在终变期一中期Ⅰ染色体形成1个至5个组,每组含两个二价体,表明部分同源染色体组之间的亲缘关系。     

加拿大披碱草与肥披碱草杂种F1的形态学及细胞学研究

为了解加拿大技碱草与肥技碱草杂种F1的育性状况、细胞遗传学基础和育种潜力，用定株观测、花粉染色、染色体制片镜检等方法，对杂种F1的生育特性、染色体构型等进行了研究。结果表明，杂种F1植株生长势很强，生长速度和株高明显超过其双亲，株型倾向母本加拿大技碱草，穗较长，穗型呈中间型，叶片宽大，花粉可育率及结实率均为0；F1为五倍体(2n=5x=35)，其PMCMI平均染色体构型为5．79Ⅰ 14．3Ⅱ 0．17Ⅲ，后期Ⅰ出现染色体桥和落后染色体。     

芸薹属作物的气孔保卫细胞叶绿体数

众所周知,甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38)、芥菜型油菜(B.juncea,AABB,2n=36),和埃塞俄比亚芥(B.carinta,BBCC,2n=34),是由芸薹属的3个二倍体种白菜(Bcampestris,AA,2n=20)、甘蓝(B.oleracea,CC,2n=18)和黑芥(B.nigra,BB,2n=16)相互杂交后产生的双二倍体。二倍体种与双二倍体种的鉴定,主要是采用计数细胞中染色体数目的方法。染色体计数法程序较复杂,技术性较强,当需要快速、准确地鉴定大量材料时,就不便应用了。叶