马铃薯倍性鉴定与2n配子材料筛选方法

利用叶下表皮气孔保卫细胞中所含叶绿粒数与倍性的关系,鉴定倍性;用花粉粒大小鉴别有无2n配子与估算2n配子的频率是简便易行的方法。2n配子的频率,受遗传机制与环境条件共同制约。减数分裂末期Ⅱ,是否有二、三分体出现,是确定有无2n配子产生的最可靠的方法。以四倍体为母本,二倍体2n配子材料为父本进行杂交,是测定2n配子材料受精能力及利用价值的必要手段。通过镜检发现,2n配子的形成,往往是综合作用的结果。马铃薯在正常减数分裂时,末期Ⅰ不形成二分体,第二次分裂仍在一个细胞内进行。这就为2n配子的形成奠定了细胞学基础。     

大白菜2n配子发生的细胞学机制研究

研究了大白菜(BP058株系等)2n配子发生的细胞学机制。结果表明,由于中期II纺锤体定位方向变异,导致二极体和三极体形成,最终形成2n雄配子。其中三极体为2n雄配子形成的主要途径,比率高达86·5%。2n雌配子遗传传递率65·18%,远高于2n雄配子的传递率(23·29%)。二、四倍体杂交2n卵(2x=20)×n花粉(2x=20),其杂交胚乳和杂种胚能正常发育;而二倍体n配子与四倍体n配子杂交,虽能受精形成三倍体杂种合子,但授粉后15d胚乳完全解体,致使胚乳败育不能形成种子。     

彩色马蹄莲2n配子育种的理论基础

以彩色马蹄莲和2n配子方面的文献为基础,综述了2n配子的发生情况、鉴定方式、遗传学机制及其在育种中的作用和提高2n配子产生频率所面临的问题,并对2n配子在彩色马蹄莲杂交育种利用的优越性和可行性进行了分析。     

橡胶树三倍体的2n配子来源及发生途径鉴定

【目的】明确形成三倍体橡胶树云研77-2和云研77-4的2n配子来源及发生途径,为利用天然2n配子杂交选育多倍体新品种提供参考。【方法】以三倍体橡胶树云研77-2和云研77-4及其亲本为试验材料,通过SSR分子标记鉴定其2n配子来源及发生途径,并分析2n配子传递亲本的杂合性。【结果】分别通过4个位点可判定形成云研77-2和云研77-4的2n配子来源于母本GT1,无位点判定2n配子来源于父本PR107。从8个位点判定形成云研77-2的2n配子发生途径为第一次减数分裂核复原(FDR),从2个位点判定形成云研77-2的2n配子发生途径为第二次减数分裂核复原(SDR),形成云研77-2的2n配子发生途径为FDR的概率为80.00%。从8个位点判定形成云研77-4的2n配子发生途径为FDR,从3个位点判定形成云研77-4的2n配子发生途径为SDR,形成云研77-4的2n配子的发生途径为FDR的概率为72.73%。形成云研77-2和云研77-4的2n配子分别传递亲本60%和70%的杂合性。【结论】形成云研77-2和云研77-4的2n配子均来源于母本GT1,且其发生途径均为FDR。     

甜柿2n花粉形成的细胞学机理研究

 研究了甜柿品种‘禅寺丸’2n花粉形成的细胞学机理 ,检测到导致 2n花粉形成的异常减数分裂现象 :(1)中期Ⅱ和后期Ⅱ的小孢子母细胞中发生异常的纺锤体定位 ,表现为平行 (ps)、融合 (fs)和三极纺锤体 (tps) ;(2 )末期Ⅱ4个子核呈两极分布 ,每极 2核 ,或呈三极分布 ,其中一极 2核 ,另两极单核 ;(3)四分体时期观察到二分体和三分体。二分体最终发育成 2个 2n配子 ,三分体则形成 1个 2n配子和 2个n配子。经二分体和三分体的发生频率估算出的2n花粉频率与当年以花粉直径为指标测得的 2n花粉的实际发生频率基本一致。因纺锤体定位异常而产生的 2n配子遗传上等同于FDR(第 1次分裂重组 )型 ,因而在有性多倍化中具有重要的利用价值。     

果树2n配子产生及应用研究进展

本文以近30年国内外在未减数分裂的配子（2n配子）研究成果为依据，总结了2n配子在果树育种中的意义、产生途径、遗传机制以及2n配子的鉴定、分离纯化方法。并就2n配子的应用现状和存在的问题加以说明。     

东方百合2n雌配子诱导及三倍体多样性研究

 以东方百合为材料，在株高为20～30cm时，用0.1％～0.4%的秋水仙素处理二倍体品种的花蕾成功获得了2n配子。然后将2n雌配子与1n雄配子杂交形成了三倍体胚，再通过胚拯救技术获得了三倍体植株。细胞学鉴定表明三倍体气孔比二倍体大，但比四倍体小。三倍体染色体数为36（2n＝2x＝36），二倍体染色体数为24（2n＝2x＝24）。而且，2n配子杂种后代存在染色体数目的多样性。此外，还对百合三倍体种球的繁育也进行了探索。     

墨兰×兔耳兰杂交后代2n雄配子发生及其细胞学机制

为更有效开展国兰多倍体育种,采用显微观测技术对‘小香墨兰’、兔耳兰及其31份杂交后代2n雄配子发生及其细胞学机制进行了研究。结果显示:‘小香墨兰’×兔耳兰30份杂交后代2n雄配子发生率变幅为0%～9.36%,3 a平均发生率为2.28%,显著高于母本(0.19%)和父本(0.22%),获得2n雄配子平均发生率大于3%的资源8份。不同杂交后代2n雄配子发生率差异显著,多数后代不同年份间2n雄配子发生率差异显著,说明杂种后代雄配子发生既受遗传控制也受环境条件影响。杂种2n雄配子通过二分体和三分体方式产生,但不同后代主要发生途径不完全相同。二分体方式形成2n雄配子主要是由于小孢子母细胞减数分裂不同步导致一些小孢子母细胞减数分裂Ⅰ不分裂、减数分裂Ⅱ正常分裂所致,而三分体方式形成则是由于减数分裂Ⅱ纺锤体异常定向形成三极纺锤体所致。     

植物2n配子发生机理研究进展

未减数配子是植物多倍化的源动力，也是植物多倍体育种的重要手段和工具。自然界植物多倍体的自发形成主要包括有性多倍化和无性多倍化2条途径，其中有性多倍化途径在植物界占据着绝对统治地位。本文在分析文献的基础上，从性母细胞减数分裂染色体行为、减数分裂微管骨架、细胞质分裂等异常细胞学现象，减数分裂转变调控以及2n配子发生的分子调控等3个方面，对植物2n配子发生机理研究进展进行了综述，并讨论了植物2n配子利用过程中存在的问题。指出综合利用高通量测序、生物信息学和多组学分析技术，发掘2n配子发生的关键基因，并验证其生物学功能，解析植物2n配子发生的分子调控机理，可能是未来植物2n配子发生机理研究领域的热点。提出综合利用生物信息学分析技术和CRISPR-Cas9等现代基因编辑技术，开展精准分子设计育种，可能是从根本上解决单倍性花粉授粉竞争问题、提高三倍体诱导效率的有效方法。     

菜薹-芥蓝单体异附加系n+1配子传递及两个二体异附加系的获得

【目的】研究菜薹-芥蓝单体异附加系n+1配子传递,为其在基因定位和遗传改良上的应用奠定基础。【方法】通过观察和统计各单体异附加系减数分裂后期Ⅱ10/10/11/11分离的PMCs,估算n+1配子的形成频率;通过鉴定回交子代植株的染色体数目,测定各单体异附加系n+1配子的传递率;从单体异附加系的自交子代中筛选二体异附加系。【结果】依据减数分裂后期Ⅱ10/10/11/11分离的PMCs比率估算,各单体异附加系n+1雄配子的形成频率在36.85%—45.15%;基于染色体数目鉴定,各单体异附加系n+1雄配子的传递率在7.14%—14.81%,雌配子在19.70%—36.51%;在一定范围内,n+1配子传递率与n+1配子形成频率、染色体大小、花粉量和花粉生活力没有显著的相关性;从自交子代中获得了两个不同的二体异附加系。【结论】菜薹-芥蓝各单体异附加系的额外染色体通过雌、雄配子均能进行传递,但传递率因不同的附加系而异;从单体异附加系的自交子代中可以分离出遗传性稳定的二体异附加系。     

草莓未减数配子形成的细胞学研究

 以自然产生 2n配子的二倍体新疆草莓为材料 ,采用常规压片的方法 ,观察了 2n花粉形成的细胞学过程。结果表明 ,草莓 2n花粉的形成主要是由于减数分裂过程中 ,中期Ⅱ两个纺锤体的定向发生改变所致 ,即由正常的十字形改变为平行形和八字形 ,进而导致二分体和三分体的形成。每个二分体将产生 2个 2n花粉 ,每个三分体将产生 1个 2n花粉和 2个n花粉。此外 ,还发现有极少量的 4n花粉 ,可能是四分孢子粘连、融合为一体的结果     

毛白杨杂种三倍体的2n雌配子形成途径鉴定

由于受杨树大孢子母细胞减数分裂不同步性影响,通过施加理化处理诱导杨树大孢子染色体加倍授粉杂交获得的三倍体,可能既包括来源于第一次减数分裂核复原形成的2n雌配子(FDR),也有来源于第二次减数分裂核复原形成的2n雌配子(SDR),难以进行表型鉴别,而通过分子标记分析可以实现不同类型2n雌配子的区分。本研究以通过高温诱导毛白杨大孢子染色体加倍所获得的87株三倍体及其亲本为材料,从母本杂合且与父本有差异的SSR多态性引物中,筛选出5对适宜于2n配子诱导途径来源鉴定的重组率较低的SSR分子标记。在此基础上,利用这5对低重组率SSR分子标记,开展毛白杨杂种三倍体的2n雌配子诱导途径来源分析。结果表明,不同毛白杨杂种三倍体的2n雌配子相应简单重复序列区域的等位基因配置不同,利用筛选出的5对低重组率SSR标记可以实现毛白杨杂种三倍体的2n雌配子诱导途径鉴定,其中35株三倍体来源于FDR型2n配子,另52株来源于SDR型2n配子。此外,选用5个位于高重组率位点的SSR引物进行检测分析,结果验证了随机挑选的SSR引物用于鉴别结果是不完全可靠的,只有挑选低重组率的SSR位点才可能准确鉴定2n配子来源。开展毛白杨杂种三倍体的2n配子诱导途径鉴定研究,对于FDR、SDR不同形成途径的2n配子传递亲本杂合性分析,以及毛白杨三倍体育种策略制定等具有重要意义。      

结球甘蓝不同初级三体n+1配子的形成及传递率研究

 【目的】n+1配子传递率是进行三体遗传分析的重要参数。测定结球甘蓝“初级三体系”不同三体的n+1配子传递率为利用该“初级三体系”进行基因定位等遗传研究创造条件。【方法】结球甘蓝各初级三体分别与其二倍体亲本-9601进行相互杂交,杂交种子接种到MS培养基上培养繁殖成单株无性系;根尖染色体计数法鉴定杂交子代植株的染色体数目,用鉴定出的三体（2n+1=19）株数占鉴定植株总数的百分比表示n+1配子的传递率。【结果】各初级三体的n+1雌配子的传递率分别为15.28%（Tri-1）、12.68%（Tri-2）、12.31%（Tri-3）、30.51%（Tri-4）、22.81%（Tri-5）、7.46%（Tri-6）、5.36%（Tri-7）、42.37%（Tri-8）、9.23%（Tri-9）;n+1雄配子的传递率分别为12.12%（Tri-1）、12.33%（Tri-2）、7.81%（Tri-3）、4.76%（Tri-4）、8.93%（Tri-5）、10.94%（Tri-6）、1.54%（Tri-7）、2.94%（Tri-8）、13.04%（Tri-9）。影响n+1雄配子形成和传递的因素主要有减数分裂前期Ⅰ三价体形成的频率、后期Ⅱ9/9/10/10分离的频率和花粉的生活力等。【结论】结球甘蓝各初级三体的额外染色体通过雌、雄配子均能传递给子代。     

鹤望兰2n配子诱导研究初报*

 以多年生开花鹤望兰植株为试验材料，采用不同浓度秋水仙素（0.05%,0.10%,0.20%）对鹤望兰处于减数分裂Ⅰ期的幼小花蕾进行诱导。结果表明：0.20%浓度的秋水仙素诱导效果最好。与对照相比，在形态学上，花瓣、萼片、柱头，花粉粒大小等变化较明显。细胞学上，配子出现了明显的加倍现象,并检测到导致2n花粉形成的异常减数分裂现象：（1）中期Ⅱ和后期Ⅱ的小孢子母细胞中发生异常的纺锤体定位，表现为平行、八字形、融合纺锤体；（2）末期Ⅱ4个子核呈两极分布，每极2核，或呈三极分布，其中一极2核，另两极单核；（3）四分体时期观察到了二分体、三分体情况。并且2n花粉频率的估测值（20.30%）与实测值（17.30%）相接近。因纺锤体定位异常而产生的2n配子在遗传上等同于FDR型，因而在有性多倍化育种中具有重要的利用价值。     

野黄瓜与栽培黄瓜种间杂种F1雌雄配子发生和发育的细胞学研究

【目的】探讨野黄瓜（Cucumis hystrix Chakr., 2n = 24）与栽培黄瓜‘NC4406’（C. sativus L., 2n = 14）的种间杂种F1（2n = 19）雌雄配子发生、发育特点，为种间亲缘关系、杂种可育和败育机制提供细胞学证据。【方法】采用减数分裂制片法和石蜡切片法分别观察研究雄配子和雌配子发生、发育过程，并通过回交试验测定雌雄配子的实际育性水平。【结果】花粉母细胞减数分裂中期I中存在单价体、二价体、三价体和四价体等多种染色体构型；后期I和后期II中常出现落后染色体和染色体桥，最终导致了多分体的形成和只有部分小孢子能发育成正常可育的花粉粒（约占总数的23.3%）。杂种F1雌配子体发育过程中常出现胚囊退化或产生无极性的异常胚囊，只有40%左右的胚囊能发育成正常的8核胚囊。正反回交的平均结籽数分别为22.8和6.3粒/果，表明该杂种F1的雌雄配子均具有一定的授粉受精能力。【结论】尽管该种间杂种F1仅具有部分育性，但它的减数分裂过程证明了野黄瓜和栽培黄瓜的染色体组发生了广泛的交换和重组，表明这一种间杂种F1在转导野生有用性状中将能发挥重要作用。     

野生高粱S.almum小孢子细胞减数分裂模式

在生物的生活周期中,减数分裂是配子形成过程中的必要阶段。它在遗传学上具有重要意义。首先,减数分裂时核内染色体要按照一定的规律变化,最后发育为雌性或雄性配子,各具有半数的染色体(n),以后通过雌雄配子的受精结合成为合子,染色体恢复全数(2n),从而保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性,为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础。其次,同源染色体经过减数分裂必然向两极分开,各个非同源染色体之间可以自由组合在某个配子里,而且同源染色体的非姊妹染色体之间还可能发生片段的交换,因而形成各种不同染色体组合的配子。这为生物的变异提供重要的物质基础,有利于生物的适应及进化,并为人工选择提供了丰富的材料。     

柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)小配子发育超微结构的观察

利用透射电镜对柔嫩艾美耳球虫小配子发育的超微结构进行了观察 小配子母细胞和大配子母细胞于相邻的宿主细胞内相伴产生 ,系由末代裂殖子侵入后 ,长大变圆而形成 小配子的形成为直接分化型 首先细胞核分裂为多个 ,随后细胞核向周边移动 ,随之近核处限制膜外突 ,临近处限制膜下陷 中心粒在核上方形成并发育为基粒、鞭毛中的微管和附着微管 ,早期形成的小配子仍与小配子母细胞的残体相连 成熟小配子与残体分离 ,外型呈香蕉状 ,外被单位膜 ,内有一电子结构十分致密的细胞核 ,核头端侧面有一个巨大线粒体 ,小配子有鞭毛 2根 ,每根鞭毛内有微管 ,为 9+2结构 ,附着微管至少 6根 ,这些微管均起始于基粒     

柔嫩艾美耳球虫（Eimeria ternlla）小配子发育超微结构的观察

利用透射电镜对柔嫩艾美耳球虫小配子发育的超微结构进行了观察。小配子母细胞和大配子母细胞于相邻的宿主细胞内相伴产生,系由末代裂殖子侵入后,长大变圆而形成。小配子的形成为直接分化型。首化细胞核分裂为多个,随后细胞核向周边移动,随之近核处限制膜外突,临近外限制膜下陷。中心粒在核上方形成半并发育为基粒、鞭毛中的微管和附着微管,早期形成的小配子仍与小配子母细胞的残体相连。成熟小配子与残体分离,外型呈香蕉状,外被单位膜,内有一电子结构＋分致密的细胞核,核实端侧面有一个巨大线粒体,小配子有鞭毛2根,每根鞭毛内有微管,为9＋2结构,附着微管至少6根,这些微管起始于基粒。     

甘蓝型油菜与诸葛菜属间五倍体后代非整倍体的细胞遗传学研究

甘蓝型油菜与诸葛菜属间五倍体后代的细胞学观察结果表明,非整倍体中体细胞或花粉母细胞(PMCs)出现47、44和41条染色体的频率均高于其他类型的细胞.除了2n=38的植株外,其余均为混倍体.在2n>38的花粉母细胞中,附加的异源染色体经常落后于后期核外而呈现染色体消除现象.在减数分裂的第一次分裂时期,多数PMCs趋向于均衡分离.另外也观察到后期Ⅰ细胞一极出现17或18条染色体的特殊分离方式.对PMC后期Ⅰ细胞核以及雌雄配子的组成及比例的研究也发现,在2n=44和41的植株中存在染色体的消减现象,雄配子染色体消减的速率快于其余两种情况.而且低染色体数目配子(n=22～19)具有更高频率传递给后代.根尖的体细胞中存在染色体消除现象.     

双齿围沙蚕配子发生的组织学观察

采用组织学方法观察了双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis配子的发生过程,研究了配子发生各时期的形态结构。结果显示：双齿围沙蚕原生殖细胞起源于体壁上皮细胞,生殖细胞形成后进入体腔当中,在体腔液中生长、增殖;双齿围沙蚕的卵子发生过程经历了卵原细胞期、初级卵母细胞期、次级卵母细胞期和成熟卵母细胞期;精子发生经历了精原细胞期、初级精母细胞期、次级精母细胞期、精细胞期和精子期。