‘正午’牡丹核型分析及减数分裂的染色体行为观察

目的芍药属牡丹组革质花盘亚组与肉质花盘亚组间的远缘杂交是现代牡丹育种的重要方向之一。然而,亚组间杂种普遍高度不育,很难继续用于杂交育种。‘正午’牡丹是一个观赏性好、适应性强的亚组间杂交品种,虽然其通常高度不育,但仍被用作亲本培育出一些优异的杂交后代,表现出一定的育性。研究其减数分裂的染色体行为,可为揭示其极低育性的形成机制提供重要的信息。方法本研究以‘正午’幼嫩花蕾中的雌蕊为材料,进行体细胞染色体核型分析;以花药为材料进行花粉母细胞减数分裂观察。结果‘正午’牡丹为二倍体,核型公式为2n = 2x = 10 = 7m + 1sm + 2st（1SAT）。其花粉母细胞可通过正常的减数分裂形成四分体及小孢子,减数第一次分裂中约有70%的花粉母细胞发生染色体行为异常,包括单价体及多价体、染色体桥、断片、落后染色体、不等分裂等,其中染色体桥出现频率最高;减数第二次分裂中,染色体行为异常率同样高达70%,常见的异常类型包括纺锤体定位异常、不同步分裂、染色体桥、断片、落后染色体等,最后形成二分体、三分体、微核或特小的额外小孢子。结论‘正午’减数分裂存在大量异常可能与其高度杂合的核型有关。普遍存在的单价体及多价体引起的不等分裂和染色体桥及断片造成的染色体片段缺失等染色体行为异常可能是导致‘正午’牡丹高度不育的重要原因。同时,仍有一小部分花粉母细胞能够顺利完成减数分裂,形成小孢子。其中一部分通过二分体或三分体形成未减数小孢子,表明其具有用于培育多倍体牡丹的潜力。      

甘蓝型油菜3种类型雄性不育系花药败育的细胞学研究

 【目的】了解甘蓝型油菜不同类型雄性不育系的败育时期与细胞学特征。【方法】以细胞质雄性不育系392A、隐性核不育系86A与显性核不育系629A为材料，保持系392B作对照，采用常规石蜡切片技术，对甘蓝型油菜雄性不育系的花药败育过程进行细胞学研究。【结果】86A花粉母细胞不能进行减数分裂；629A花粉母细胞进入减数第一分裂后解体、不能完成减数分裂；而392A是否败育，则受温度的影响，在高温下（日均温≥10℃）不产生花粉囊，花药败育，低温条件下则发育正常，雄蕊可育。【结论】86A和 629A同属花粉母细胞败育型，392A属无花粉囊败育型，392A的温度敏感时期是在孢原细胞期前。392A、86A和629A的花药败育与绒毡层发育异常有密切的关系。     

甘蓝型油菜核质不育与双隐性核不育花药发育的细胞学研究

【目的】了解甘蓝型油菜(Brassica napus L.)不同类型雄性不育系的败育时期与细胞学特征.【方法】采用石蜡制片方法,对核质不育系‘105A’和双隐性核不育系‘11AB-1’花药从孢原细胞至成熟花粉形成各阶段的发育进行研究.【结果】‘105A’的雄蕊大多数败育时期较早,花药发育受阻于孢原细胞分化期,无花粉囊形成;只有极少数雄蕊可正常发育至单核小孢子,此后至单核小孢子晚期开始发生异常,且花粉囊壁的绒毡层延迟退化.‘11AB-1’所有雄蕊均可正常发育形成大而圆的花粉囊,花粉囊内花药发育可能受阻于造孢细胞和花粉母细胞增殖期,花粉母细胞形成数量少,且这少量的花粉母细胞不能进行正常的减数分裂.【结论】大多数‘105A’花药败育发生在孢原细胞阶段,极少数花药败育发生在单核小孢子晚期,属无花粉囊败育型为主,单核败育型为辅;‘11AB-1’花药发育属于花粉母细胞败育型之花粉母细胞死亡型.     

赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对微管骨架的影响

【目的】探究赤霉素喷洒处理诱导新疆杨产生2n花粉的可行性及其对花粉母细胞微管骨架的影响，旨在开发诱导效果好且价格低廉的新型化学诱变剂，构建高效的林木多倍体育种技术体系。【方法】以新疆杨雄花枝为试验材料，利用醋酸洋红染色法、免疫荧光法等方法，在观察新疆杨花粉母细胞减数分裂进程的基础上，开展了赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对花粉母细胞减数分裂微管骨架动态变化的影响研究。【结果】新疆杨花粉母细胞减数分裂历时约4 d，且存在明显的不同步性。减数分裂时期、喷洒次数、减数分裂时期和喷洒次数的交互作用、以及喷洒次数和赤霉素浓度的交互作用均对2n花粉诱导率具有显著影响。利用50μmol/L的赤霉素溶液于第二次减数分裂时期对新疆杨花粉母细胞进行7次喷洒处理是诱导新疆杨花粉染色体加倍的最佳处理组合，2n花粉诱导率达到（8.83±3.10）%。与对照组相比，在最佳处理条件下，新疆杨花粉母细胞末期Ⅱ相邻子核之间的辐射状微管部分缺失，导致2个相邻子核间胞质分裂失败，从而产生核复原现象，形成三分体，进而发育成一个单倍性配子和一个2n配子。【结论】赤霉素喷洒处理可诱导新疆杨花粉染色体加倍，获得一定比例的2...     

栽培二棱大麦花粉母细胞减数分裂的研究

本文以幼穗为材料,观察了二棱大麦花粉母细胞的减数分裂。观察表明:大麦的小穗顺序与花粉母细胞减数分裂时期呈显著的相关关系。同一小花不同花药减数分裂时期基本是同步的;同一花药细胞减数分裂不同步的比率为50％。实验也统计了减数分裂各时期在同一穗上的频率。观察到大麦花粉母细胞减数分裂各时期均有体细胞有丝分裂现象;也观察到第二次减数分裂子细胞分裂不同步的不正常现象。     

青黑杨杂种三倍体花粉母细胞减数分裂染色体行为及其花粉变异研究

目的本研究通过分析青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂特征和配子变异规律,为进一步利用三倍体种质作为中介材料进行杨树染色体工程育种奠定基础。方法本研究以雌配子染色体加倍来源的‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种三倍体WT-21及杂种二倍体WD-2雄株为材料,基于醋酸洋红染色压片观察,比较分析了两者花粉母细胞减数分裂染色体行为及花粉形态变异。结果（1）无论是三倍体杂种WT-21还是二倍体杂种WD-2,其花粉母细胞减数分裂染色体行为均非常丰富,存在高频率的染色体提前分离、落后染色体、微核等异常现象,反映了亲本基因组间较强的异质性。（2）WT-21和WD-2花粉母细胞减数第二次分裂过程均存在平行纺锤体、融合纺锤体、三极纺锤体等异常定向,而且在WT-21中还发生胞质提前分裂,共同导致减数分裂产物中二分体、三分体等的产生。（3）三倍体WT-21的花粉空瘪率达44.55%,高于二倍体WD-2;WT-21饱满花粉的直径显著大于WD-2,从花粉直径分布可推测出WT-21能产生少量未减数花粉;WT-21的花粉生活力为（1.08 ± 0.44）%,显著低于二倍体WD-2（28.67% ± 2.04%）。结论由于倍性效应和杂合性的双重影响,青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂存在复杂的染色体行为,并对配子发育造成影响;利用三倍体的花粉进行授粉,可能获得非整倍体和四倍体后代,为杨树染色体操作奠定基础。      

甘蓝型油菜与黑芥双倍体减数分裂的原位杂交分析

【目的】探明植物杂种后代减数分裂异常与花粉败育之间的关系。【方法】通过甘蓝型油菜与黑芥种间杂交和基因组加倍,获得芸薹属三基因组双倍体,采用基因组原位杂交方法,观察三基因组双倍体花粉母细胞的减数分裂规律。【结果】与单倍体相比,双倍体花粉育性得到一定恢复,但可育花粉的比例较低,只有10%~20%。基因组原位杂交结果显示,双倍体花粉母细胞减数分裂终变期染色体以形成同源二价体为主,但也有部分染色体形成四价体或六价体。四价体有3种形式:B基因组染色体形成的四价体、AC基因组染色体形成的四价体及B与AC基因组之间形成的异配四价体。减数分裂后期Ⅰ染色体均等分离的细胞占总数的70%左右,在第2次减数分裂期也观察到非正常分裂如非四分孢子、微核等现象。【结论】减数分裂过程中的染色体异常行为可能是导致花粉育性不高的重要原因;虽然不正常的减数分裂导致花粉育性下降,但双亲染色体的异源联会可为双亲遗传物质的交换提供条件。     

‘无籽’瓯柑小孢子母细胞减数分裂特性基因RAD51和MS1的表达差异分析

‘无籽’瓯柑Citrus suavissima ‘Seedless’是野生型瓯柑Citrus suavissima的芽变,其花粉完全败育,败育起始于小孢子母细胞减数分裂形成四分体时期。研究‘无籽’瓯柑小孢子母细胞减数分裂异常的分子机制,有利于深入认识果树芽变的发生机制。随机选择“无籽”瓯柑和瓯柑各3株,根据花蕾直径采集花粉母细胞时期（Ⅰ）,四分体时期（Ⅱ）,单核花粉粒时期（Ⅲ）,双核花粉粒时期（Ⅳ）及花粉粒成熟期（Ⅴ）共5个时期的花蕾并分离花药,利用实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）分析减数分裂特性基因RAD51和MS1的相对表达量,3次重复。通过SPSS 16.0的最小显著差法（LSD）在0.01水平上进行各样品间的相对表达量差异分析。结果表明:RAD51和MS1基因的表达高峰均集中在第Ⅰ时期和第Ⅱ时期,且此时花药中的相对表达量均极显著（P<0.01）高于花蕾。第Ⅰ时期花药中,‘无籽’瓯柑RAD51的相对表达量为瓯柑的3.7倍,MS1可达300倍;但同时期花蕾中,RAD51的相对表达量仅1.1倍,MS1为140.0倍。‘无籽’瓯柑RAD51基因在第Ⅰ时期和第Ⅱ时期的相对表达量极显著（P<0.01）高于瓯柑,说明‘无籽’瓯柑小孢子母细胞和四分体时期的细胞内均存在DNA受损现象;‘无籽’瓯柑MS1基因在第Ⅰ时期的相对表达量极显著（P<0.01）高于瓯柑,但第Ⅱ时期极显著（P<0.01）低于瓯柑,推测‘无籽’瓯柑败育花粉的形成与MS1基因表达紊乱引起油脂分泌、转运异常密切相关。图6表1参24     

热激或低温诱导辣椒产生2n花粉的细胞遗传学机理

通过检查小孢子母细胞减数分裂染色体行为和四分孢子行为，分析了热激或低温诱导产生2n花粉的细胞遗传学机理。减数分裂细线期——偶线期的母细胞经过热激或低温处理，联会复合体的形成受到抑制，形成FDR重组核，产生未经交换或少交换的FDR2n花粉。热激或低温处理影响联会复合体的稳定性，开始处理时处于减数分裂粗线期——终变期的母细胞中，观察到二价体提前解体，部分母细胞发生第1次分裂核重组，产生已经交换的FDR2n花粉。热激、低温还能使处于减数分裂后期I——中期Ⅱ的母细胞产生异常，一是后期Ⅱ出现落后染色体，造成部分细胞第2次分裂核重组，产生SDR2n花粉；再是减数分裂的细胞质异常分裂，四分体时期产生双核二分体，但不能明确这种二分体发育成的2n花粉属于FDR型还是SDR型。     

毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程的相关性

【目的】对毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程的相关性进行研究,为毛白杨多倍体诱导提供细胞学理论基础与技术支持。【方法】2014-01采集毛白杨雌、雄花枝于温室水培,自水培46h开始每隔2~3h取雌、雄花芽样品,采用石蜡切片和醋酸洋红压片技术对毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程及其对应关系进行观察研究。【结果】毛白杨小孢子母细胞在水培52h开始减数分裂,发育到双核花粉粒共历时约10d;大孢子母细胞在水培118h开始减数分裂,发育至二核胚囊期共历时约13d。毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂的进程以及与雌、雄花芽外部形态的变化之间均存在一定的相关性,在水培118h毛白杨大孢子母细胞开始减数分裂进入细线期时,其小孢子母细胞减数分裂至四分体时期,此时雌花序微微露出芽鳞,雄花序1/4以上伸出芽鳞,花药呈块状微红色;在水培144h大孢子母细胞减数分裂发育到粗线期时,其小孢子母细胞大多已发育至单核期,此时雌花序1/5伸出芽鳞,雄花序1/3以上伸出芽鳞,花药呈块状浅红色;在水培237h大孢子母细胞减数分裂发育到中期Ⅰ时,其小孢子母细胞已发育至双核期,此时雌花序1/3伸出芽鳞,雄花序1/2以上伸出芽鳞,花药呈块状红色。【结论】根据大、小孢子母细胞减数分裂进程的时序相关性,通过观察相同培养条件下小孢子母细胞减数分裂的时期,可即时判别大孢子母细胞的减数分裂进程;还可从花芽长度、花药颜色等来估计大、小孢子母细胞减数分裂所处的时期。     

关于‘白花山碧’桃亲缘关系的研究

该文对７０年代末发现并命名的‘白花山碧’桃进行了形态学分析、花粉扫描电镜观察、花粉败育现象分析与花粉母细胞减数分裂观察．研究发现,‘白花山碧’桃花粉严重败育,其花粉形态与‘白花’山桃（Ｐｒｕｎｕｓｄａｖｉｄｉａｎａｃｖ．Ａｌｂａ）和‘单白’桃相似．花粉母细胞减数分裂在１２月初至第二年２月中旬,其间有两次分裂高峰．根据上述研究结果及其它研究资料,提出‘白花山碧’桃与‘白花’山桃和‘单白’桃亲缘关系密切．     

紫稻型细胞质雄性不育水稻樱香不育系的细胞学研究

使用 I2-KI染色法、硝酸银染色法和石蜡切片法对紫稻型细胞质雄性不育水稻（Oryza sativa L.）樱香不育系樱香 A及其保持系樱香 B进行细胞学研究,观察到紫稻细胞质樱香 A在减数分裂过程中存在异常分裂的现象,表现为不均等分裂;从减数分裂时期到单核小孢子时期,败育基本完成,仅观察到极少量的败育小孢子;败育完全、彻底,未发现正常成熟的花粉粒;败育花粉粒形态与典败型败育相似;从花粉母细胞时期到花粉粒成熟时,花药中始终存在绒毡层细胞。而在保持系减数分裂过程中未发现异常分裂;从花粉母细胞时期到四分体时期,花药中存在绒毡层细胞,而在花粉粒成熟时,未观察到绒毡层细胞。可见,樱香不育系败育主要发生减数分裂时期,在单核小孢子时期完成败育。推测樱香 A绒毡层细胞的异常可能是导致花粉败育的原因,绒毡层细胞可能影响了花粉粒的发育使其不能正常的花粉粒,从而导致败育。而且,樱香 A败育非常彻底,对于杂交稻遗传育种有着重要的意义。     

紫稻型细胞质雄性不育水稻樱香不育系的细胞学研究（英文）

使用I2-KI染色法、硝酸银染色法和石蜡切片法对紫稻型细胞质雄性不育水稻(Oryza sativa L.)樱香不育系樱香A及其保持系樱香B进行细胞学研究,观察到紫稻细胞质樱香A在减数分裂过程中存在异常分裂的现象,表现为不均等分裂;从减数分裂时期到单核小孢子时期,败育基本完成,仅观察到极少量的败育小孢子;败育完全、彻底,未发现正常成熟的花粉粒;败育花粉粒形态与典败型败育相似;从花粉母细胞时期到花粉粒成熟时,花药中始终存在绒毡层细胞。而在保持系减数分裂过程中未发现异常分裂;从花粉母细胞时期到四分体时期,花药中存在绒毡层细胞,而在花粉粒成熟时,未观察到绒毡层细胞。可见,樱香不育系败育主要发生减数分裂时期,在单核小孢子时期完成败育。推测樱香A绒毡层细胞的异常可能是导致花粉败育的原因,绒毡层细胞可能影响了花粉粒的发育使其不能正常的花粉粒,从而导致败育。而且,樱香A败育非常彻底,对于杂交稻遗传育种有着重要的意义。     

龙须草核型分析和花粉母细胞减数分裂的细胞学研究

【目的】研究和确定禾本科无融合生殖植物——龙须草（Eulaliopsis binata）的染色体数目并进一步判断其倍性。【方法】采用根尖压片法确定龙须草的染色体数目，通过分析龙须草核型和花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为确定其倍性水平。【结果】龙须草根尖细胞染色体数目为40条，核型公式为2n＝40＝18m+2sm，属于1B型。龙须草花粉母细胞减数分裂为连续型胞质分裂，终变期染色体构型为20Ⅱ。在其减数分裂过程观察到中期Ⅰ出现不配对染色体（34.3％），后期Ⅰ出现落后染色体，变幅为1～3个（32.4％），末期Ⅱ～四分体时期可观察到明显的微核（20％）等异常现象。【结论】龙须草是异源四倍体植物，具有40条染色体。     

银灰杨花粉母细胞减数分裂与微管骨架变化

减数分裂是植物有性生殖过程中配子形成的必要阶段,是生殖生物学研究领域的热点。本文以银灰杨雄花枝为研究材料,运用醋酸洋红染色法和间接免疫荧光技术,开展银灰杨花粉母细胞减数分裂及其微管骨架动态变化研究。结果表明:1)银灰杨花药颜色变化可作为初步判别其花粉母细胞减数分裂时期的形态学标记,花粉母细胞从减数分裂细线期发育至四分体时期,花药颜色从嫩绿色,经由黄绿色、微红色、浅红色、鲜红色转为深红色。2)银灰杨花粉母细胞减数分裂末期Ⅰ可观察到与着丝粒微管紧密相连的落后染色体,由于染色体两侧着丝粒微管的均衡牵引而致使其停滞于细胞板中央,不移向两极而被遗弃,造成配子染色体的不平衡,可能是导致银灰杨花粉部分败育的机制。3)银灰杨的胞质分裂属于典型的连续型胞质分裂类型,受辐射状微管系统的调节,从细胞周沿向心扩展,直至细胞质完全分离。4)银灰杨花粉中存在天然2n花粉,其发生可能与减数分裂中期Ⅱ的平行纺锤体和三极纺锤体有关。本研究首次报道了银灰杨花药颜色变化与其花粉母细胞减数分裂进程的关系,从新的角度阐释了银灰杨落后染色体的形成原因及其花粉败育机制,并探索了银灰杨天然2n花粉的发生机理,为银灰杨遗传改良策略的制定奠定了基础。      

异源三倍体百合减数分裂染色体行为的研究

采用细胞遗传学方法,对Longiflorum×Asiatic系列异源三倍体百合 ‘Bonsoir’（2n=3x=36）小孢子母细胞减数分裂进行了研究和分析。结果显示,有64.31% 的花粉具有活力,且有活力的花粉大小范围在986.33~3 491.68 μm2之间,并呈双峰分布。形成败育花粉的主要原因如下:高度不规则的染色体配对、落后染色体、染色体桥、不均等分离、微核等现象。另外,减数分裂中期Ⅱ纺锤体的异常定向导致了末期Ⅱ二分体和三分体的形成,产生未减数的配子,如融合纺锤体和三极纺锤体;但平行纺锤体和垂直纺锤体不参与未减数配子的形成。一些小孢子母细胞在胞质分裂过程中未形成细胞板,导致单分体的形成以及二分体和三分体的增加,提高了未减数配子的频率。通过对小孢子发生过程中各种现象的观察,对异源三倍体百合在育种中的应用进行讨论。      

大麻花粉母细胞减数分裂染色体行为观察

对大麻减数分裂进行了观察,结果表明:大麻减数分裂进程有一定的规律,与植株形态、花蕾大小、花萼形态和花药色泽有密切关系;供试材料减数分裂染色体行为表现正常,胞质分裂为同时型;大麻减数分裂进程上存在差异,不同植株以及同一植株的不同花蕾花粉母细胞减数分裂时期表现不同步性,甚至同一花药的不同细胞也存在差异。     

甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A 花药发育的细胞学研究

【目的】明确甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花药败育的时期及细胞学特征,为进一步研究其雄性不育的机理奠定理论基础。【方法】用不同温度（16℃和22℃）处理试验材料不育系TE5A,分别观察植株的育性及花器形态;并采用常规半薄切片技术,通过甲苯胺蓝、苯胺蓝和苏丹黑B等染料进行染色,观察并比较该不育系TE5A不育植株和可育植株花药发育的显微结构、胼胝质以及脂质体等脂类物质的异同;进一步通过透射电镜对其花药发育的超微结构进行比较观察。【结果】当把可育株油菜从16℃光照培养箱移到22℃光照培养箱后7 d,观察到花朵的育性转变为雄性不育。把22℃光照培养箱的不育株油菜移到16℃光照培养箱后,观察到先开放的花朵表现为雄性不育,而随后开放的花朵表现为雄性可育。在不育环境下的不育株TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但不育株花朵的花丝显著短于可育株的花丝,并且花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。在不育环境下,不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,花粉母细胞减数分裂发生异常,没有二分体及四分体的形成,形成“拟小孢子”。胼胝质在花粉母细胞时期可以正常合成,但后续的降解滞后,在四分体时期没有降解,直至花粉粒成熟期才开始降解。绒毡层没有观察到明显异常,并能分泌脂质体等脂类物质。“拟小孢子”的花粉粒外壁发育异常,无法形成具有特殊柱状体和顶盖结构的花粉粒外壁,因此,不能结合孢粉素和脂质体等物质。随着花药的继续发育,最后“拟小孢子”逐渐降解,只剩下花粉空壳。【结论】甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,减数分裂异常导致无法形成二分体及四分体,并且胼胝质的异常降解及花粉粒外壁的异常对花药败育也有重要影响。甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A可以作为一新型甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系材料。     

小叶锦鸡儿花粉母细胞减数分裂染色体行为观察

采用细胞学方法对小叶锦鸡儿减数分裂进行了观察,结果表明:①小叶锦鸡儿减数分裂进程有一定的规律,与花蕾大小、花萼形态、花药色泽有密切关系。②所试材料减数分裂染色体行为表现正常,细胞质是同时型分裂。③小叶锦鸡儿减数分裂进程上存在差异,同一植株的不同花蕾花粉母细胞减数分裂时期表现不同步性,同一花蕾的不同花药表现一定的同步性。     

Meiotic chromosome behavior in allotriploid cultivar of Lifium hybrids.

采用细胞遗传学方法，对Longiflorum×Asiatic系列异源三倍体百合‘Bonsoir’（2n=3x=36）小孢子母细胞减数分裂进行了研究和分析。结果显示，有64．31％的花粉具有活力，且有活力的花粉大小范围在986．33-3491．68μm2之间，并呈双峰分布。形成败育花粉的主要原因如下：高度不规则的染色体配对、落后染色体、染色体桥、不均等分离、微核等现象。另外，减数分裂中期Ⅱ纺锤体的异常定向导致了末期Ⅱ二分体和三分体的形成，产生未减数的配子，如融合纺锤体和三极纺锤体；但平行纺锤体和垂直纺锤体不参与未减数配子的形成。一些小孢子母细胞在胞质分裂过程中未形成细胞板，导致单分体的形成以及二分体和三分体的增加，提高了未减数配子的颛率。通讨对小袍子发毕讨稃中各种观象的观察．对异源=倍体百合存畜种申的府阳讲行讨论．