小鼠初级精母细胞减数分裂前期联会复合体观察

【目的】通过SCP3蛋白免疫荧光染色法,研究小鼠初级精母细胞减数分裂前期Ⅰ不同分裂相联会复合体的形态变化。【方法】从小鼠睾丸取曲细精管,用铺展法制片,对初级精母细胞SCP3蛋白进行免疫荧光染色,观察减数分裂前期Ⅰ不同分裂相联会复合体的形态变化。【结果】在细线期,可见短小、不连续而杂乱簇聚的SCP3蛋白片段;在偶线期,SCP3蛋白趋于明显,连续并呈线状,但没有形成完整的联会复合体;在粗线期,SCP3蛋白结构完整而清晰,小鼠初级精母细胞联会复合体共有20条,包括19条常染色体联会复合体和1条XY联会复合体;双线期,构成联会复合体的2条SCP3蛋白开始相互排斥而分离,导致联会复合体开始解体,但此时的二价体结构依然清晰可见。【结论】SCP3蛋白免疫荧光染色是研究减数分裂前期Ⅰ不同分裂相联会复合体形态变化的强有力工具。     

同源多倍化对拟南芥减数分裂前期Ⅰ过程的影响

为研究同源多倍化对拟南芥减数分裂前期Ⅰ过程的影响,以哥伦比亚生态型(Columbia)二倍体拟南芥为试验材料,经0.2%秋水仙素加倍处理,利用流式细胞仪和细胞学方法鉴定倍性,获得同源多倍体拟南芥;分析同源多倍体拟南芥的形态特征,利用荧光显微观察不同倍性拟南芥的减数分裂前期Ⅰ过程,并利用荧光定量PCR技术分析与减数分裂前期Ⅰ过程相关的基因的表达变化。结果表明,与二倍体拟南芥相比,在细胞学水平上,不同倍性拟南芥的减数分裂过程基本一致;在分子水平上,多倍化对拟南芥减数分裂产生一定影响,同源重组相关基因的表达量呈现上调或下调的变化,且功能相关或有相互作用关系的基因的表达量变化趋势相似。     

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。     

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.     

高等植物联会复合体的研究进展

综述了高等植物中联会复合体的研究进展.内容包括:联会复合体的结构和组成;联会复合体的起始、形成与染色体的配对;联会复合体、重组结与交换的关系;单倍体,多倍体和杂种中特殊类型的联会复合体;以及联会复合体在遗传分析中的应用.     

东北梅花鹿与东北马鹿种间杂交F#-1能育性的细胞遗传学基础的研究

 本文对东北梅花鹿与东北马鹿的F#-1代杂种鹿的能育性进行了研究。从F#-1的染色体组型、G带、C带和Ag—NORs的观察表明，F#-1双亲鹿的染色体高度同源，差异只涉及一个罗伯逊易位；精母细胞联会复合体显示出F#-1减数分裂时，同源染色体能很好的配对，形成31个完整的常染色体联会复合体，1个端着丝粒染色体/中着丝粒染色体的三价体和XY双价体。三价体的顺式构型有利于同源染色体能平均分配到子细胞中而产生平衡配子；睾丸组织切片证实了F#-1的生殖腺生长发育正常。所以，F#-1两性皆育。说明其亲本鹿之间隔离机制不完善。这两种鹿应属同一个孟德尔群体。     

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.     

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。     

水稻非整倍体(初级三体)细胞学鉴定方法的改进

在植物的细胞遗传和育种研究,都离不开细胞学鉴定工作,特别是在进行植物远缘杂交、诱变育种、多倍体和非整倍体(单体、缺体、三体等)研究时更是如此。故长期以来科学工作者对细胞学鉴定就很重视并在究研方法上已积累了不少的经验。比较常用的方法是,采用根尖细胞或花粉母细胞,经过涂抹制片,观察有丝分裂或减数分裂时期的染色体数目反其行为。对非整倍体的细胞学鉴定,则主要是观察减数分裂前Ⅰ和中Ⅰ的同源染色体配对和二价体情况。由于减数分裂在植物的个体发育过程中时间是比较短的,因此。在这一发育时期要对大量的材     

A synaptonemal complex protein promotes homology-independent centromere coupling

We describe a process in meiotic cells of budding yeast in which chromosomes become joined together in pairs at their centromeres independent of chromosomal homology. These centromeric interactions depend on the synaptonemal complex component Zip1. During meiosis in wild-type diploids, centromere couples are initially nonhomologous and then undergo switching until all couples involve homologs. This transition to homologous coupling depends on Spo11, a protein required for the initiation of meiotic recombination. Regions of synaptonemal complex assembled early in meiosis are often centromere-associated. We propose that centromere coupling facilitates homolog pairing and promotes synapsis initiation.     

Coordination of meiotic recombination, pairing, and synapsis by PHS1

Pairing, synapsis, and recombination are prerequisites for accurate chromosome segregation in meiosis. The phs1 gene in maize is required for pairing to occur between homologous chromosomes. In the phs1 mutant, homologous chromosome synapsis is completely replaced by synapsis between nonhomologous partners. The phs1 gene is also required for installation of the meiotic recombination machinery on chromosomes, as the mutant almost completely lacks chromosomal foci of the recombination protein RAD51. Thus, in the phs1 mutant, synapsis is uncoupled from recombination and pairing. The protein encoded by the phs1 gene likely acts in a multistep process to coordinate pairing, recombination, and synapsis.     

Essential role of Fkbp6 in male fertility and homologous chromosome pairing in meiosis

Meiosis is a critical stage of gametogenesis in which alignment and synapsis of chromosomal pairs occur, allowing for the recombination of maternal and paternal genomes. Here we show that FK506 binding protein (Fkbp6) localizes to meiotic chromosome cores and regions of homologous chromosome synapsis. Targeted inactivation of Fkbp6 in mice results in aspermic males and the absence of normal pachytene spermatocytes. Moreover, we identified the deletion of Fkbp6 exon 8 as the causative mutation in spontaneously male sterile as/as mutant rats. Loss of Fkbp6 results in abnormal pairing and misalignments between homologous chromosomes, nonhomologous partner switches, and autosynapsis of X chromosome cores in meiotic spermatocytes. Fertility and meiosis are normal in Fkbp6 mutant females. Thus, Fkbp6 is a component of the synaptonemal complex essential for sex-specific fertility and for the fidelity of homologous chromosome pairing in meiosis.     

A conserved checkpoint monitors meiotic chromosome synapsis in Caenorhabditis elegans

We report the discovery of a checkpoint that monitors synapsis between homologous chromosomes to ensure accurate meiotic segregation. Oocytes containing unsynapsed chromosomes selectively undergo apoptosis even if a germline DNA damage checkpoint is inactivated. This culling mechanism is specifically activated by unsynapsed pairing centers, cis-acting chromosome sites that are also required to promote synapsis in Caenorhabditis elegans. Apoptosis due to synaptic failure also requires the C. elegans homolog of PCH2, a budding yeast pachytene checkpoint gene, which suggests that this surveillance mechanism is widely conserved.     

东方百合2n配子杂交后代多倍体诱导研究初报

 以东方百合栽培种为材料,诱导2n配子,通过杂交受粉,采用胚培养成功培育出73株2n配子后代。在离体培养下利用秋水仙素诱导多倍体,突变率50%. 结果突变后代不但出现四倍体而且出现一定数量的三倍体和不稳定的非整倍体。经过诱变产生的多倍体与正常二倍体比较,多倍体叶片变厚,叶色变深,叶片变大,气孔显著增大,而单位面积气孔数减少,有些材料表现出不同程度的畸变,有些表现一定的熟生性。多倍体染色体数目2n=4x=48为四倍体,2n=3x=36为三倍体,二倍体为2n=2x=24.     

秋水仙素诱导小果型番茄四倍体

【研究目的】为获得多倍体小果型番茄材料,研究小果型番茄多倍体的特征特性。【方法】以番茄半栽培型亚种(Lycopersicum esculentum Mill.ssp.subspontaneum Brezh.)的5个小果型品种为诱变材料,用改良秋水仙素涂抹法进行多倍体诱变。研究秋水仙素对不同品种番茄的诱导效果以及变异株的形态学与细胞学变化。【结果】小果型番茄经秋水仙素诱导后变异株性状表现为:苗期生长受阻,叶变厚、颜色深绿、叶形指数变小,花器变大,叶下表皮气孔器变大、气孔频度下降、保卫细胞内叶绿体含量增加,花粉变大、花粉育性下降。四倍体番茄减数分裂染色体行为复杂,同源染色体出现了多种联会方式。【结论】5个小果型品种均获得了四倍体材料。     

Chromosome pairing within genomes in maize-Tripsacum hybrids

When the ten chromosomes of maize were inserted inlto a polyploid (2n = 72) Tripsacum dactyloides background they formed up to five pairs at meiosis. Two plants that each contained 36 Tripsacum and 14 maize chromosomes were deprived from the F(1) of maize x Tripsacum. Chromo. somes of these plants frequently formed 25 bivalents, 18 between Tripsacum chromosomes and seven between maize chromosomes. Maize chromosomes could be distinguished from Tripsacum chromosomes on the basis of size. The withint-genome pairing is probably induced by the genetic background.     

水仙品种资源的育种基础研究 Ⅰ.多花水仙若干品种类型的细胞学研究

对7个多花水仙 Narcissus tazetta L.品种类型进行了细胞学观察,其中有3个二倍体和4个三倍体,染色体基数有 x=10和 x=11两类。二倍体类型中,有1个2n=2x=20的品种,减数分裂行为与育性基本正常,另外2个品种2n=2x=22,终变期有1个四价体环,其育性稍低,但亦能结籽。三倍体类型中,有3个品种是2n=3x=30的同源三倍体,还有1个由2套 x=11与1套 x=10的染色体组构成的2n=32的同源异源三倍体。三倍体的减数分裂行为均不规则,高度不育,不能结籽.2n=32的品种,经人工授粉后,偶而能结个别种子,但中途败育。     

蒙古冰草B染色体的研究

本文对原产于内蒙古西部地区的蒙古冰草（ＡｇｒｏｐｙｒｏｎｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍＫｅｎｇ）进行了花粉母细胞减数分裂期染色体形态观察。发现在蒙古冰草减数分裂终变期有１～４条Ｂ染色体。它比正常染色体小，而且不与正常染色体配对．Ｂ染色体之间可以配对。