植物多倍体研究进展

多倍体是高等植物染色体进化的一个显著特征 ,约 70 %的被子植物在其进化过程中曾经历过一次或多次多倍化事件。多倍体在植物中广泛存在 ,由于其具有一些独特的性质 ,已逐渐成为广大育种学家研究的热点。文中介绍了植物多倍体起源、诱导方法、鉴定方法及多倍体应用等方面的研究进展 ,并对植物多倍体研究过程中所存在的几个问题进行了探讨。     

植物多倍体的形成及其二倍化机制

大约70%的开花植物在进化史上都经历过多倍化的过程,多倍体植物通常具有较强的可塑性,容易形成新物种。而新形成的多倍体往往不能稳定存在,其基因组需要再经历一次二倍化的过程,从而在基因水平上和细胞学水平上更接近二倍体。对多倍体二倍化的机制和相关研究的未来发展情况进行了探讨。     

落叶松绶尺蠖核型多角体病毒组织病理研究

通过对接种ＺｒＮＰＶ后落叶松绶尺蠖幼虫的各种组织进行光学显微镜和电子微镜观察，发现落叶松绶尺蠖核型多角体病毒在脂肪体、表皮细胞、中肠细胞、气管基质和血细胞内复制。上述细胞受感染后均出现明显的病理变化，细胞核增大。在电镜下可观察到受感染组织的核内出现病毒粒子和多角体，７０－１４０ｈ氖受感染组织核内充满多角体。     

秋水仙碱用于烟草(Nicotiana tabacum)花粉植株二倍化试验初报

花粉植株二倍化就是单倍体植物染色体组加倍,从而产生二倍体种子的过程。这是发生在茎尖分生组织中的有丝分裂异常现象。这在有丝分裂各阶段都可能产生,故有核内复制(在间期)、核内有丝分裂(在有丝分裂期)与核融合(在有丝分裂末期或稍后)三种情     

CCS52A基因与核内复制在新疆野生樱桃李巨细胞发育中的作用

为探究新疆野生樱桃李在接种南方根结线虫形成根结的过程中,线虫建立的取食位点诱导巨细胞形成过程中常出现的核内复制现象的原因,以扦插繁殖的新疆野生樱桃李为材料接种南方根结线虫进一步鉴定其抗性,通过石蜡切片观察根结发育以及核内复制现象,并分析了相关酶活性变化以及CCS52A基因表达方面的差异。结果显示:新疆野生樱桃李实生群体中大约1/4的个体表现为抗病。抗病植株中的POD、SOD和GLU酶活性在接种南方根结线虫6d时达到峰值并明显高于感病植株,而CHI酶活性在接种后8d达到最高,一直到14d都明显高于感病植株。组织学观察发现,接种后5d巨细胞内可以观察到正在分裂的细胞,到7d巨细胞内细胞核开始聚集,这种状态一直维持到接种后21d。说明接种后5~7d是巨细胞核进行分裂的时期,而7~21d是进行核内复制的主要过程。CCS52A基因在接种后7d也开始大量表达并持续到21d,与核内复制过程正好吻合。同时原位杂交结果也显示CCS52A基因主要在巨细胞中表达。说明CCS52A基因在巨细胞进行的核内复制过程中起作用,其高表达有利于线虫取食位点的成功建立。     

利用LEAFY基因探讨拟单性木兰属植物的多倍体起源及进化(英文)

[目的]通过对LEAFY基因进行克隆和分析,来探讨拟单性木兰属植物的多倍体起源及进化。[方法]通过分子生物学手段克隆并测序拟单性木兰属内及近缘属的LEAFY基因DNA序列,并结合NCBI中公布的部分木兰科植物LEAFY基因序列,通过序列比对、系统进化分析及自然生境分布的分析,来探讨拟单性木兰属多倍体的起源方式,分析不同倍性植物分布格局形成的原因。[结果]利用LEAFY基因能够将木兰科植物区分开来,且在LEAFY基因上发现了一个长度多态,能够很好地将不同种属的木兰科植株区分开,具有重要应用价值。[结论]四倍体拟单性木兰多倍体的产生多是同源多倍化的结果,而六倍体拟单性木兰多倍体的产生是同源多倍化与异缘杂交共同作用的结果。     

饲料作物的倍体性育种

多倍体在饲料作物育处上可使植物细胞增大而导致植株茎粗、高大、叶片宽厚;并且使植的蛋白、糖分和维生素及矿物质含量有较大的提高。文中介绍了由普通二倍体形成多倍体的细胞学机制,用秋水仙碱诱导多倍体的具体方法以及植物多倍体的四种鉴定方法。     

多倍体在中药材育种中的应用综述

综述了植物多倍化的途径、植物多倍化优势利用在中药材育种中的应用,并探讨了多倍体育种在中药材育种中的应用前景。     

植物DNA错配修复系统响应Cd胁迫的研究进展

Cd胁迫下植物细胞内会出现不同形式的DNA损伤(如碱基错配、DNA单/双链断裂和甲基化),DNA损伤会迅速诱导DNA损伤响应(DDR)信号,如ATM、ATR及其下游的信号通路包括细胞周期阻滞、细胞内复制、细胞凋亡以及不同形式的DNA修复途径(如同源重组修复HR、DNA错配修复MMR)。植物细胞DNA MMR系统中的异源二聚体MutSα(MSH2/MSH6)、MutSβ(MSH2/MSH3)、MutSg(MSH2/MSH7)、MutLα(MLH1/PMS1)与有关酶如增殖细胞核抗原(PCNA)、DNA复制因子C(RFC)、DNA核酸外切酶1(EXO1)、单链结合蛋白(RPA)、核酸内切酶FEN1、DNA聚合酶delta(d)和DNA连接酶相互作用,启动DNA MMR反应,从而在感知Cd诱导的DNA损伤、修复DNA损伤、激活细胞周期检验点、确保基因组DNA的稳定性和DNA复制的精确性等方面发挥关键作用。然而,MutS缺失的植物细胞会绕过DNA MMR系统参与的细胞周期阻滞,从而严重影响植物的耐Cd性能。本文重点介绍了植物DNA MMR系统对Cd胁迫的响应以及表观遗传对DNA MMR系统的调控作用机理。     

植物多倍体研究综述

在阐述植物多倍体的基因组形成途径的基础上,总结了植物多倍体特征和人工诱导多倍体的方法以及多倍体的鉴定方法,提出了植物多倍体研究目前存在的问题及发展趋势。     

细胞内分裂及细胞内复制诱导

以中国雄性仓鼠饰成纤维细胞(Don细胞株)为实验材料,用二乙基己烯雌酚(DES)作诱导物,诱使细胞进行细胞内复制和细胞内分裂。实验采用不同剂量、不同处理时间和恢复时间,取得了良好的结果。在18个试验组中,有50％的试验组获得成功,最高诱导频率达56％,是前人研究结果的2.4倍,同时降低了诱导物质的毒性,加大了有效诱导剂量与毒害剂量间的差距,使有效诱导剂量的变化,高低相差10倍;使发生诱变的细胞大量存活,同时进行分裂活动。     

Polyploidy and Endoreduplication in Human Leukocyte Cultures Treated with beta-Mercaptopyruvate

Treatment of cultured human peripheral blood leukocytes with beta-mercaptopyruvate resulted in marked increases in polyploidy and endoreduplication in squash preparations of mitoses in the metaphase stage. Since beta-mercaptopyruvate occurs in man as an intermediary metabolite in cysteine degradation, it might contribute to the development of polyploidy in vivo, especially in tumors lacking desulfurase enzymes.     

Heritable fragile site on chromosome 16: probable localization of haptoglobin locus in man

We have found recurrent chromosome breaks at a site (the "fragile site") on the long arm of chromosome 16. This site segregates in simple Mendelian dominant fashion in a large family. The distal portion of the chromosome sometimes shows selective endoreduplication. Preliminary linkage results reveal only 3 recombinants in 33 opportunities for recombination between the fragile site and the alpha locus of haptoglobin, an indication that the alpha-Hp gene is located near this region on chromosome 16.     

Endoreduplication in maize endosperm: involvement of m phase--promoting factor inhibition and induction of s phase--related kinases

Endoreduplication is an endonuclear chromosome duplication that occurs in the absence of mitosis and in Zea mays (L.) is required for endosperm development. Induction of DNA synthesis during early stages of endosperm development is maintained by increasing the amount and activity of S phase-related protein kinases, which was demonstrated here by their ability to interact with human E2F or with the adenovirus E1A proteins. In addition it was shown that endoreduplicated endosperm cells contain an inhibitor that suppresses the activity of the M phase-promoting factor (MPF). These results demonstrate that in maize endosperm, endoreduplication proceeds as a result of two events, inhibition of MPF and induction of S phase-related protein kinases.     

四季鹅繁殖周期中血浆某些生殖激素水平的变化

检测了四季鹅繁殖周期(产蛋、赖抱、恢复)血浆PRL、17β-E_2和P的动态变化。结果表明:1.赖抱期PRL水平最高,而17β-E_2和P则以产蛋期最高,赖抱期明显下降;2.春季赖抱第1天的PRL低于秋季,但春季有较高的峰值;3.使用PRL颉颃剂可迅速降低赖抱期的PRL水平,使赖抱终止,赖抱期大大缩短。结果提示:四季鹅的赖抱与PRL水平增高有关,赖抱期间17β-E_2、P水平下降,RPL水平受季节的影响。     

鲤鱼细菌性败血症的病理学研究

报道了由嗜水气单胞菌嗜水亚种 (Aeromonashydrophilasubsp .hydrophila)感染鲤鱼引起细菌性败血症的病理学变化 ,通过对自然感染和人工感染病例的病理学观察 ,病理变化主要表现为鱼体多处出血 ,特别是体表的出血最为明显 ,上下颌、眼睛、鳃盖、鳍基充血发红 ,皮肤有瘀斑瘀点 ,并发生糜烂、溃疡 ;腹水 ,肛门红肿外突 ;心、肝、肾、肠等内脏器官充血、出血、肿大、变性、坏死、发炎以及红细胞发生溶血等 ,表现出细菌性败血症的病理特征 ,并在病理变化观察的基础上探讨了该病发生的机理。     

草莓体内氮磷钾分配动态研究

对草莓“宝交早生”各器官氮磷钾含量和分配进行了研究。结果表明：植株在开花结果前期氮磷钾含量均维持较高水平,４月２５日（开花期）后氮磷钾含量开始降低;植株磷含量５月１３日前,维持低磷不水平,以后呈缺乏状态。氮在各器官含量由高到低依次为叶片、果实、茎和根,根和茎氮含量一直呈降低趋势,叶片和果实氮含量变化趋势相似;５月１３日（结果期）后,果实中氮和降低。磷在各器官含量由高低到依次为果实、叶片、茎和根,各     

烤烟主要化学成分与环境土壤养分对标准体系制定的影响——以湖南烟区为例

烟叶品质与生产环境的关系是烟叶标准化生产首要考虑的问题之一,为探明烤烟主要化学成分与土壤养分间的关系,对湖南主产烟区62份烤烟样品主要化学成分与对应的土壤样品养分进行了数理统计分析。结果表明：烤烟品种G80总糖、还原糖、钾含量显著高于其它三个品种;烟碱与总氮含量在品种间差异不显著。湖南烟区烤烟化学成分含量适中,糖含量以衡阳最高,张家界最低;烟碱含量以怀化最高,邵阳最低;总氮含量以永州最高,邵阳最低;钾含量以长沙最高,张家界最低;土壤有机质含量丰富,全氮和碱解氮含量处于中等水平,全磷含量偏低,有效磷含量处于中等水平,全钾与速效钾含量处于较低水平。土壤全磷和全氮含量对各烤烟化学成分的影响均较强。湖南省在烤烟标准体系的制定过程中要注意运用已有的定量认识,并综合运用经济因素,制订科学、成本节约的标准。可以按区域的不同制定相应的烟叶内控和工商交接质量标准,特别是在制定种植技术规程时要充分考虑当地环境状况。     

青海群加地区种植大黄根茎组织中矿物质元素分布特征

矿物质元素对于种植青海大黄的生长发育有着重要的营养作用。采集青海群加地区种植大黄根茎,分为皮层、韧皮部、木质部和髓部4部分,采用原子吸收光谱法分别测试其不同组织中钾、钠、钙、镁、磷的元素含量。结果表明:各种矿物质元素在不同组织中具有明显的差异性,钙元素在不同组织中含量相差高达10倍;钾元素含量较低且在根茎不同组织中含量较为接近,钠元素主要分布在皮层和髓部,镁元素主要分布在髓部,磷元素主要分布在韧皮部和木质部。不同生长年龄期的种植大黄对矿物质元素营养的种类和数量需求不同,随着生长年龄增加,种植大黄对磷、镁元素营养需求量增加,对钾、钠元素营养需求量略减。     

日本鹌鹑睾丸的电镜观察

本文是通过透射电镜观察日本鹌鹑(Coturnix coturnix japonica)雄性生殖细胞及间质细胞的超微结构。精原细胞呈椭圆形。核圆形,异染色质少,常呈小块状,多靠近核被膜,核仁明显。染色质周围颗粒及染色质间颗粒清晰可见。线粒体有时呈空泡状,嵴短而稀疏,均匀分布于胞质中。精母细胞的异染色质散在分布于核质中,由颗粒状物质聚成团块,核仁明显。线粒体数量不多,分布情况如精原细胞。这与鸡的线粒体分布位置存有差异。粗面内质网和高尔基复合体发育良好,并可见环孔板。精子细胞核大而圆,异染色质少,呈稀疏的颗粒状分布在核被膜附近及分散于核液中。线粒体电子密度较高,内质网及高尔基复合体发育中等。间质细胞形状不规則,核仁清晰,内质网及线粒体丰富,二者有极性分布现象。线粒体嵴既有小管状,又有板层状。