杂交三倍体泥鳅×二倍体泥鳅杂交后代胚胎染色体组构成的研究

为探讨杂交三倍体泥鳅Misgurnus anguillicaudatus配子染色体组的构成,以杂交三倍体泥鳅(3n)与二倍体泥鳅(2n)为研究对象,配制2n♀×3n♂和3n♀×2n♂杂交组合,对杂交后代的胚胎染色体进行银染(Ag-NORs)、CMA_3/DA/DAPI三重荧光染色和染色体荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)等方面的研究。结果表明:两个杂交组合的杂交后代胚胎染色体有丝分裂中期分裂相中最高银染点数均为3个,位于中部着丝粒染色体(M1)的端部区域;在2n♀×3n♂和3n♀×2n♂杂交后代胚胎染色体有丝分裂中CMA3阳性部位有3个,位于中部着丝粒染色体(M1)的端部区域;将核糖体5.8S+28S r DNA定位在杂交后代胚胎染色体上,两种杂交组合均可检测到3簇杂交信号,位于中部着丝粒染色体(M1)的端部区域。研究表明,杂交三倍体泥鳅无论雌雄与二倍体泥鳅杂交所产生的后代染色体组构成均为3套染色体组,进而可推测,杂交三倍体泥鳅无论雌雄均可产生(1.5~2)n的配子,该结果为三倍体泥鳅配子染色体组成提供了细胞遗传学证据。     

自然四倍体泥鳅雄核发育二倍体染色体组构成研究

为探究鱼类雄核发育新途径及自然四倍体泥鳅所产生的配子染色体组构成,采用自然四倍体泥鳅(4n=100)为父本、二倍体泥鳅(2n=50)为母本进行杂交,受精后5 min将受精卵放入3℃水中处理60 min诱导雄核发育二倍体泥鳅,并对其后代的血红细胞核体积、染色体核型、Ag-NORs带型及荧光原位杂交(FISH)信号等进行了研究。结果表明:对照组杂交三倍体泥鳅血红细胞核体积为(38.29±3.14)μm³,处理组雄核发育二倍体泥鳅血红细胞核体积为(27.92±3.58)μm³,二者血红细胞核体积之比为1.37∶1;杂交三倍体泥鳅胚胎染色体数目3n=75,核型公式为15m+6sm+54t,NF=96,雄核发育二倍体泥鳅胚胎染色体数目2n=50,核型公式为10m+4sm+36t,NF=64;杂交三倍体泥鳅胚胎染色体中,在3个染色体短臂的端部检测到3个FISH杂交信号,雄核发育二倍体泥鳅胚胎染色体中,在2个染色体短臂的端部检测到2个FISH杂交信号;杂交三倍体泥鳅染色体和间期核中,呈现出Ag-NORs数目为1~3个,雄核发育二倍体泥鳅胚胎染色体和间期核中,呈现出Ag-NORs数目为1~2个。研究表明,雄核发育二倍体泥鳅的染色体组构成为2套染色体组,表明自然四倍体雄性泥鳅能产生二倍体(2n)配子,该结果为自然四倍体雄性泥鳅是具有4套染色体组的遗传四倍体提供了重要的遗传学证据。     

不同倍性泥鳅杂交后代染色体数目组成的研究

以泥鳅 Misgurnus anguillicaudatus 为研究对象,通过染色体计数法,对二倍体泥鳅与天然四倍体泥鳅正交(2n×4n)、反交(4n×2n)杂交后代的早期胚胎、6月龄及12月龄阶段的染色体数目进行了统计分析.结果表明:早期胚胎正、反杂交后代的染色体数目为67～81、67～82,在良好的中期分裂相(100、100个)中,染色体数目为75的整三倍体众数百分比最高(22％,20％),此外还有大量染色体数目＜75的亚三倍体(37％,51％)和染色体数目＞75的超三倍体(41％,29％);6月龄正、反杂交后代的染色体数目为68～79、66～80,在良好的中期分裂相(58、63个)中,整三倍体(3n=75)众数百分比最高(26％,41％),此外还有大量亚三倍体(34％,49％)和超三倍体(40％,10％);12月龄正、反杂交后代的染色体数目为68～82、69 ～83,在良好的中期分裂相(71、50个)中,三倍体(3n=75)众数百分比最高(28％,54％),此外还有大量亚三倍体(48％,20％)和超三倍体(24％,26％).研究表明,二倍体泥鳅与天然四倍体泥鳅正、反杂交后代均出现大量能存活的非整三倍体个体,并随养殖时间的延长,非整三倍体率呈下降趋势.     

大鳞副泥鳅(2n♀)×泥鳅(4n♂)杂种后代染色体带型及FISH分析

文章对二倍体大鳞副泥鳅♀×四倍体泥鳅♂杂交后代的染色体进行Ag-NORs、CMA3/DA/DAPI及FISH等系列研究.结果表明,①在对照组泥鳅×泥鳅(2n×2n)杂交后代的间期核和中期分裂相中最高银染点数为2个,杂交组2n×4n杂种后代的间期核和中期分裂相中最高银染点数为3个;②在对照组2n×2n杂交后代有丝分裂中期...     

杂交三倍体泥鳅GISH技术反应体系的建立及应用

为研究杂交三倍体泥鳅Misgurnus anguillicaudatus的形成机制,探寻其产业化生产的有效途径,通过对GISH的多项试验参数进行优化,建立杂交三倍体泥鳅GISH技术反应体系,并对天然四倍体泥鳅(4n=100)与大鳞副泥鳅Paramisgurnus dabryanus(2n=48)正、反杂交后代进行GISH分析。结果表明:杂交三倍体泥鳅GISH技术反应体系中,探针DNA在温度为105℃、持续时间为2 min时,片段化后探针DNA片段长度为500~1000 bp;封阻DNA在温度为110℃、持续时间为10 min时,片段长度为100~500bp;标记后的探针DNA与片段化后的封阻DNA混合比(P/B)在1∶25和1∶50时均可以得到较好的杂交信号;以大鳞副泥鳅全基因组DNA为探针DNA、天然四倍体泥鳅全基因组DNA为封阻DNA,与二者正、反交后代进行基因组原位杂交试验,结果显示,来源于亲本大鳞副泥鳅24条染色体在着丝点处均有杂交信号,无杂交信号染色体50条,来源于亲本泥鳅。该研究结果不仅为杂交三倍体泥鳅后代的鉴定提供了最直观的证据,也为中国天然四倍体泥鳅是含有四套染色体组的遗传四倍体并能产生2n的配子提供了分子细胞遗传学基础数据,对泥鳅三倍体育种研究具有一定的指导意义。     

二倍体泥鳅×四倍体泥鳅F_1不同发育阶段染色体核型分析

以中国长江流域天然四倍体泥鳅为父本,大连农贸市场二倍体泥鳅为母本,通过倍间杂交获得杂交三倍体泥鳅,对早期胚胎、6月龄及12月龄染色体核型进行初步分析。结果表明,早期胚胎整3倍体染色体数目为3n=75,核型为16M+7SM+52T,NF=98,亚三倍体染色体数目为3n=73,核型为15M+6SM+52T,NF=94,超三倍体染色体数目为3n=76,核型为16M+6SM+54T,NF=98;6月龄整三倍体染色体数目为3n=75,核型为15M+6SM+54T,NF=96,亚三倍体染色体数目为3n=72,核型为15M+6SM+51T,NF=93,超三倍体染色体数目为3n=77,核型为15M+6SM+56T,NF=98;12月龄整三倍体染色体数目为3n=75,核型为12M+8SM+55T,NF=95;亚三倍体染色体数目为3n=71,核型为16M+6SM+49T,NF=93,超三倍体染色体数目为3n=76,核型为18M+8SM+50T,NF=102。结果表明,二倍体泥鳅×四倍体泥鳅杂交后代是含有三套染色体组的三倍体,不同发育阶段整三倍体染色体数目相同,均为3n=75,但染色体核型表现多态性。非整倍体(超三倍和亚三倍)中增加和缺少的染色体数目及类型无规律可循。     

多倍体泥鳅的人工诱导及其受精细胞学观察

对大鳞副泥鳅(PP)、二倍体泥鳅(DD)和四倍体泥鳅(TT)自交或杂交受精卵进行冷休克(冷休克条件为:受精后5min开始,利用2～3℃冰水冷休克处理30～35min),获得6种多倍体泥鳅后代(DD×PP-0,3n=74;DD×DD-0,3n=75;DD×TT-0,4n=100;TT×PP-0,5n=124;TT×DD-0,5n=125和TT×TT-0,6n=150。母本在前,父本在后)。利用流式细胞仪对不同诱导组合不同时期倍性进行检测发现:1月龄,DD×PP-0三倍体诱导成功率为87.50%,DD×DD-0三倍体诱导成功率为53.85%,DD×TT-0四倍体诱导成功率为90.91%,TT×PP-0五倍体诱导成功率为84.96%,TT×DD-0五倍体诱导成功率为76.92%,TT×TT-0六倍体诱导成功率为12.50%。12月龄,各组合多倍体诱导成功率分别为91.43%(DD×PP-0,3n=74),60%(DD×DD-0,3n=75),85.19%(DD×TT-0,4n=100),87.50%(TT×PP-0,5n=124),83.33%(TT×DD-0,5n=125)和6.06%(TT×TT-0,6n=150)。12月龄各诱导组合多倍体倍性组成与1月龄相似,诱导成功率随诱导多倍体后代的倍性增加而降低。对不同诱导组合后代进行生长统计分析发现:不同诱导组合后代在生长早期差异不显著,生长后期表现出不同程度的差异。其中,以四倍体泥鳅为母本、大鳞副泥鳅为父本的诱导五倍体后代(TT×PP-0)12月龄时期全长和体质量值最大。同时,荧光受精细胞学观察证实冷休克处理通过抑制受精卵第二极体的释放获得三倍体型后代。     

不同倍性泥鳅鳍细胞培养及染色体标本制备方法的研究

以天然二倍体、杂交三倍体(4n♀×2n♂)和天然四倍体泥鳅Misgurnus anguillicaudatus的鳍组织为材料,对短期培养的消毒方法、秋水仙素的浓度(1.0、1.5、2.0μg/mL)与处理时间(2、3、4 h)和低渗处理时间(30、40、50 min)等细胞培养技术,及染色体标本制备方法进行了研究。结果表明:选择100 g/L的碘伏溶液杀菌效果良好,对于细胞生长影响较小,尤以处理15 min时的效果最明显,细胞迁出迅速;在终止培养前3 h加入秋水仙素至终浓度为1.5μg/mL,天然二倍体、杂交三倍体和天然四倍体泥鳅鳍细胞中期分裂相染色体众数最高,分别为93.33%、90.00%、70.00%;25℃下低渗处理40 min时,可以获得大量图像清晰、长度适中、分散良好、染色体数目完整的染色体中期分裂相。本研究中初步建立了以鳍组织培养法作为材料来源快速制备不同倍性泥鳅染色体标本的方法。     

中国洪湖不同倍性泥鳅的染色体组型及形态特征比较分析

以中国洪湖自然二倍体、三倍体、四倍体泥鳅Misgurnus anguillicaudatus为研究对象,运用经典的形态测量观察方法、染色体制片技术对不同倍性泥鳅的染色体组型、形态特征进行比较分析。结果表明：1）二倍体泥鳅2n=50,核型公式为10m＋4sm＋36t,NF=64;三倍体泥鳅3n=75,核型公式为15m＋6sm＋54t,NF=96;四倍体泥鳅4n=100,核型公式为20m＋8sm＋72t,NF=128;2）5个比例性状测量结果显示,二倍体与四倍体很接近,没有表现出明显的差异,但两者与三倍体在眼后头长/体长（PL/SL）、后头部到鳃的距离/体长（LOOSR/SL）、背鳍前端到尾鳍的距离/体长（LODO-CB/SL）3个比例性状存在显著差异（P〈0.05）;3）主成分分析表明,二倍体、三倍体及四倍体形态差异主要系躯体后半部差异所致;（4）聚类分析结果显示,洪湖二倍体和四倍体相聚类,亲缘关系较近,与三倍体群体的聚类关系较远。     

天然二倍体和四倍体泥鳅鳍细胞系染色体组构成研究

对传代20次的天然二倍体和天然四倍体泥鳅鳍细胞系进行染色体标本制备,并对其染色体核型、Ag-NORs及CMA3/DA/DAPI三重荧光染色等进行研究。结果显示,1二倍体泥鳅鳍组织培养细胞的染色体数目为2n=50,核型公式为:2n=10m+4sm+36t,NF=64;四倍体泥鳅鳍组织培养细胞的染色体数目为4n=100,核型公式为:4n=20m+8sm+72t,NF=128。2天然二倍体泥鳅鳍培养的细胞中期染色体分裂相有2个Ag-NORs,天然四倍体泥鳅鳍培养的细胞中期染色体分裂相有4个Ag-NORs,均位于第1对中部着丝粒染色体(M1)的末端。3天然二倍体泥鳅鳍培养的细胞染色体中期分裂相中CMA3阳性位点为2个,天然四倍体泥鳅鳍培养的细胞染色体中期分裂相中CMA3阳性位点为4个;均位于核仁组织区,即第1对中部着丝粒染色体(M1)的末端。结果表明,天然二倍体和四倍体泥鳅鳍培养细胞制备的染色体数目、核型和带型与体细胞一致。     

德国镜鲤和不同倍性泥鳅银染核型的比较研究

采用PHA体内二次注射法及快速银染法对德国镜鲤和不同倍性的泥鳅进行银染核型的比较研究。结果表明,德国镜鲤中期分裂相及间期核中呈现出Ag-NORs的数目为1～2个,含有2个Ag-NORs频率最高,分别为80%和56%。二倍体泥鳅中期分裂相及间期核中呈现出Ag-NORs的数目为1～2个,含有2个Ag-NORs频率最高,分别为72%和60%。四倍体泥鳅中期分裂相及间期核中呈现出Ag-NORs的数目为1～4个,中期分裂相中含有3个Ag-NORs,频率最高为36%,间期核中含有2个Ag-NORs,频率最高为40%。德国镜鲤2n=100,核型组成为30m+26sm+30st+14t,NF=156。NOR的染色体在核型中位置和NORs在染色体上的位置是:sm组第8号染色体的短臂末端。二倍体和四倍体泥鳅NOR的染色体在核型中位置和NORs在染色体上的位置均是:m组第1号染色体的短臂末端。研究结果证实德国镜鲤与中国鲤鱼一样,是多倍化后经历二倍化过程演变而来,是二倍化的四倍体,即染色体数目为2n=100。四倍体泥鳅进行加倍后未发生二倍化或在二倍过程中,是遗传四倍体,染色体数目为4n=100。     

紫薇异倍体的杂交亲和性分析及子代倍性鉴定

以二倍体红薇(H,2n)、三倍体紫薇(Z,3n)、四倍体紫薇(Z,4n)及四倍体银薇(Y,4n)为试材,进行杂交试验,检测紫薇异倍体杂交的亲和性,并采用细胞学倍性鉴定法对杂交子代的倍性进行鉴定和比较。结果显示:不同杂交组合子代的结实特性以及种子的出苗率均存在差异,其中Z(4n)×H(2n)的单果重(0.22 g)、单果种子数(40.1)、千粒重(1.79 g)及出苗率(36.4%)均高于H(2n)×Y(4n),且差异达到显著水平,表明在二倍体与四倍体的杂交中,四倍体作为母本的亲和性更高;H(2n)×Z(3n)后代倍性主要为非整倍体,占80%以上,其次是2n,占11.8%;Y(4n)×H(2n)后代倍性主要为3n,占50%,其次是非整倍体,占40%;H(2n)×Z(3n)后代中,1株为3n,2株为非整倍体;Y(4n)×H(2n)后代中,6株为3n,3株为非整倍体;H(2n)×Y(4n)后代幼苗中,1株为2n,1株为3n;Z(4n)×Z(4n)后代中,1株为4n;在杂交组合H(2n)×Z(3n)、Y(4n)×H(2n)及H(2n)×Y(4n)后代中还出现三子叶变异的幼苗。     

Microsatellite Analysis of Genetic Diversity Between Loach with Different Levels of Ploidy

We used microsatellite markers to investigate the genetic parameters of three different polyploidy populations of Misgurnus anguillicaudatus from Honghu City, Hubei Province. Polyacrylamide gel electrophoresis banding patterns of diploid（2n）, triploid（3n） and tetraploid loaches（4n） were analyzed with Pop Gen software. A total of 68 alleles were obtained from seven microsatellite loci and the polymorphism information content（PIC） indices were all above 0.5. The average expected mean heterozygosity values（He） were 0.8420, 0.7186 and 0.8521; the average observed mean heterozygosity values（Ho） were 0.9674, 0.9785 and 0.8928; and the HardyWeinberg P values were 0.3078, 0.3151 and 0.3762, for diploid, triploid and tetraploid individuals, respectively. The results indicated that the three populations were highly polymorphic, with no deviations from Hardy-Weinberg equilibrium observed at all the seven microsatellite loci. This indicated a high level of genetic diversity within the populations. A cluster analysis diagram showed that the shortest genetic distance was between diploid and tetraploid loaches and they shared a close phylogenetic relationship. The triploid and tetraploid individuals had the most distant phylogenetic relationship.     

UNREDUCED MEGAGAMETOPHYTE FORMATION VIA SECOND DIVISION RESTITUTION CONTRIBUTES TO TETRAPLOID PRODUCTION IN INTERPLOIDY CROSSES WITH ‘ORAH’ MANDARIN (CITRUS RETICULATA)

• In addition to triploid progeny, tetraploid hybrids derived from the fertilization of 2n megagametophytes are frequently regenerated from 2x × 4x crosses that utilize ‘Orah’ mandarin as the female parent. • Data here indicate that ‘Orah’ mandarin is a cultivar that readily produces 2n megagametophytes. • Second division restitution is the mechanism underlying 2n megagametophyte formation in ‘Orah’ mandarin. Seedless fruits are desirable in the citrus fresh fruit market. Triploid production via diploid × tetraploid interploidy crosses is thought to be the most efficient and widely-used strategy for the breeding of seedless citrus. Although ‘Orah’ mandarin has desirable organoleptic qualities, seeds in the fruits weaken its market competitiveness. To produce new seedless cultivars that are similar to ‘Orah’ mandarin, we performed three 2x × 4x crosses using ‘Orah’ mandarin as the seed parent to regenerate triploid plantlets. A total of 182 triploid and 36 tetraploid plantlets were obtained. By analyzing their genetic origins using nine novel single nucleotide polymorphism (SNP) markers, all of the triploids and tetraploids derived from these three crosses were proven to be hybrids. Also, we demonstrated that 2n megagametophyte formation in ‘Orah’ mandarin result in tetraploid production in these three interploidy crosses. These tetraploid plantlets were genotyped using eight pericentromeric SNP markers and nine centromere distal SNP markers. Based on the genotypes of the 2n megagametophytes, the parental heterozygosity rates in 16 SNP loci and all 2n megagametophytes were less than 50%, indicating that second division restitution was the mechanism underlying 2n megagametophyte formation at both the population and individual levels. These triploid hybrids enrich the germplasm available for seedless breeding. Moreover, the tetraploid hybrids are valuable as parents for ploidy breeding for the production of seedless citrus fruits.     

葡萄不同倍性品种间杂交亲和性和后代染色体变异的研究

以9个不同类型的葡萄品种为亲本,进行了葡萄不同倍性品种间杂交亲和性和后代染色体倍性变异的研究,结果表明:葡萄不同倍性品种间杂交亲和性较差,难以获得杂种后代。其中以二倍体为母本,四倍体为父本,种子形成率、种子出苗率都高于四倍体为母本二倍体为父本。后代中共产生6株三倍体,以四倍体为母本,二倍体为父本,后代三倍体的比例为13.2%,高于以二倍体为母本,四倍体为父本。在以三倍体为育种目标的杂交中,应以优质的四倍体品种做为母本来配置杂交组合。     

Intervalent Crosses: the Main Way of Creating Triploid Apple Cultivars

This paper presents history and ways of creating triploid apple cultivars differing from common diploid ones by less pronounced fruiting periodicity by years, higher marketability and weight of fruits, and self-fertility. In the search for an effective method of mass production of triploid seedlings, crosses of the type 4x × 4x, 4x × 3x, 4x × 2x, 3x × 4x, 3x × 3x, 3x × 2x, 2x × 4x, and 2x × 3x were studied. The most effective way of mass production of triploid seedlings was the 2x × 4x cross (diploid × tetraploid). In the group of 2x × 4x crosses, more than 9000 seedlings from different families were subjected to cytological analysis. The ratio of hybrid progeny in terms of ploidy levels was as follows: 30.3% diploids, 69.5% triploids, 0.2% tetraploids, and 0.04% aneuploids. It was established that triploids can also be obtained in 4x × 2x crosses; however, it is necessary to castrate the flowers in the maternal parent, since all apple tetraploids have high self-fertility. For the first time in the world, a series of triploid cultivars (approximately 20) was obtained from intervalent crosses of the diploid × tetraploid type in the All-Russia Research Institute of Fruit Crop Selection. Particularly interesting are triploid cultivars that have immunity to scab, which include nine cultivars, of which Aleksandr Boiko, Vavilovskoe, Maslovskoe, and Yablochnyi Spas are included in the State Register of breeding achievements allowed for use.     

白花除虫菊四倍体与二倍体株系花粉粒的比较研究

[目的]研究白花除虫菊四倍体株系与二倍体对照株系花粉的形态特征及其育性和种子发芽率。[方法]采用硫酸-醋酸酐分解法制备花粉,用普通光学显微镜观察并测量花粉的极轴和赤道轴长度,用扫描电镜观察花粉粒形态,并选取有代表性的视野2500×（或2000×）、7000×进行拍摄。[结果]四倍体株系与二倍体对照株系比较,供试的5个四倍体株系花粉粒样品中有4个样品的极轴与赤道轴的长度均显著大于对照二倍体,只有1个样品与对照相近。5个多倍体株系的花粉粒在形态,表面雕纹等方面均与二倍体对照有差异。[结论]为选育出育性良好、种子发芽率高的白花除虫菊优良四倍体品种提供参考依据。     

鸭茅不同倍性杂交及后代发育特性的初步研究

利用云南野生二倍体鸭茅与四倍体栽培种杂交,获得了杂交三倍体。三倍体具有双亲的形态特征,但高度不孕,结实率仅0.12%。与双亲相比:三倍体苗期生长速度比双亲都快;刈后再生速度与四倍体相近,比二倍体快(P<0.01);开花期与二倍体相似,比四倍体早29 d;全生育期比二倍体长30 d,比四倍体短51 d;分蘖能力强于二倍体,但不如四倍体。鸭茅三倍体后代染色体倍性特征复杂,混倍体、四倍体和五倍体等类型都存在。因此,尽管三倍体没有直接栽培利用价值,但是一种宝贵的育种材料。     

大花萱草品种染色体倍性鉴定及杂交亲和性研究

利用常规根尖压片法对14个大花萱草品种染色体的数目进行了鉴定,并研究了不同倍性大花萱草间的杂交亲和性。结果表明,摩洛歌之夏、光辉路线等5个品种为二倍体,2n=2x=22;新西兰I为三倍体,2n=3x=33;火绒、新西兰B等8个品种为四倍体,2n=4x=44;萱草相同倍性品种间杂交亲和,不同倍性品种间杂交亲和性较差,难以获得杂种后代。