温度对橡胶树GT1的2n雌配子发生频率的影响

【目的】本研究旨在揭示环境温度对橡胶树GT1的2n雌配子发生频率的影响,为高效率的收集橡胶树自然三倍体材料和人工施加温度处理诱导橡胶树三倍体,开展橡胶树多倍体育种提供参考。【方法】采用子代多倍体频率估算2n雌配子发生的方法,比较不同地点/年份橡胶树GT1的2n雌配子发生频率,采用相关性分析研究花发育期间的逐日温度对橡胶树GT1的2n配子发生频率的影响。【结果】不同地点的橡胶树GT1的2n雌配子发生频率差异明显,分别在0.71%~7.01%,同一地点不同年份间2n雌配子的发生频率具有稳定性。橡胶树GT1的2n雌配子的发生频率与花发育期的平均逐日最低温的相关性极显著,花发育期的温度越低,2n雌配子的发生频率越高。【结论】花发育期的环境温度对橡胶树GT1的2n雌配子发生频率有显著影响,花发育期的温度越低,2n雌配子的发生频率越高。     

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。      

东方百合四倍体及2 n雌配子杂种后代RAPD分析

对组培条件下秋水仙素诱变的东方百合四倍体及2 n雌配子杂种后代进行了RAPD分析.结果表明:东方百合四倍体诱导过程中,少数植株除了染色体数目加倍以外,还存在DNA序列的改变;2 n雌配子杂种后代RAPD分析表现出丰富的遗传多样性,少数植株RAPD分析差异巨大,特别是T8无性后代存在较大的性状差异,个别植株经RAPD分析与其他单株存在较大的差异.     

东方百合四倍体及2 n雌配子杂种后代RAPD分析

对组培条件下秋水仙素诱变的东方百合四倍体及2 n雌配子杂种后代进行了RAPD分析.结果表明：东方百合四倍体诱导过程中,少数植株除了染色体数目加倍以外,还存在DNA序列的改变;2 n雌配子杂种后代RAPD分析表现出丰富的遗传多样性,少数植株RAPD分析差异巨大,特别是T8无性后代存在较大的性状差异,个别植株经RAPD分析与其他单株存在较大的差异.     

短生育期‘骄阳’百合的育性分析及2n配子诱导

  目的  探究百合远缘杂种‘骄阳’百合的花粉与雌配子的育性，通过诱导提高、恢复配子的育性，在多倍体优秀种质渗入育种中加以应用。  方法  以‘骄阳’百合为试验材料，通过醋酸洋红染色法观测花粉育性，观察其花粉母细胞减数分裂进程，采用秋水仙素注射法诱导2n配子，通过与兰州百合杂交以验证2n花粉育性；为探究雌配子的育性，以‘骄阳’百合为母本与兰州百合杂交，通过直接授粉法与切割柱头授粉法，以子房膨大率、有胚种子数、发芽率加以衡量雌配子的育性。  结果  ‘骄阳’百合在花粉母细胞减数分裂过程中存在染色体与细胞质不均等分离的现象，产生大量非整倍体小孢子，不能发育成可育的花粉，雄配子没有育性。通过秋水仙素处理后，产生部分有活力的2n花粉，适宜的秋水仙素诱导浓度为0.10%，最高诱导率为86.00%，与兰州百合杂交时未能结实。当‘骄阳’百合作母本与兰州百合杂交时可以结实，雌配子具有育性并产生非整倍配子，通过切割柱头法授粉，子房膨大率由11.91%提高至65.02%。  结论  ‘骄阳’百合的花粉不育，利用秋水仙素可以诱导2n花粉的产生并恢复一定的育性；而雌配子可育，作为母本杂交能获得有胚种子并发芽。研究‘骄阳’百合的育性有助于进一步对不同杂种系间百合进行种质渗入，对培育综合性状优良的百合新品种具有重要价值。      

甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构观察

【目的】阐明甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构特征。【方法】以甜菜无融合生殖单体附加系M14(Beta vulgaris L.VV+1C、2n=18+1)为实验材料,利用电子显微镜技术对其雌配子体的发育过程进行研究。【结果】甜菜无融合生殖单体附加系M14为兼性无融合生殖体,二倍体孢子生殖为蝶须型(Antennaria-type)和韭型(Allium odorum-type),有性生殖为蓼型(Polygonum-type)。蝶须型为主要发育方式,超微结构特征为:雌配子体发育速度较快,从功能大孢子直到细胞化雌配子体时期,细胞器的种类与数量呈现增长趋势:细胞核核仁较大,存在核仁泡,核孔明显;核糖体数量多;线粒体的数量一直较多,从二核雌配子体出现内嵴,膜的结构变得清晰,八核雌配子体的线粒体基质呈电子透明状,细胞化后期恢复到原来的状态;质体的数量变化不大,形状多样,有的含淀粉粒;内质网呈分枝的管状或交织成索状分布在细胞核、液泡或细胞壁附近;高尔基体的数量相对较少,但在未退化的助细胞中十分丰富,活跃地分泌小泡;脂滴一直都存在,常与液泡及线粒体相互靠近;细胞化后期,绝大多数雌配子体的助细胞先后退化,极少数雌配子体只有一个助细胞退化,另一个宿存。韭型与蓼型雌配子体发育速度较慢,与蝶须型相比,直到单核雌配子体时期未见细胞器种类与数量发生明显变化。蝶须型与韭型、蓼型雌配子体仅在功能大孢子与单核胚囊时期通过是否有胼胝质壁加厚以及珠孔端有无退化的细胞痕迹进行区分。【结论】蝶须型、韭型、蓼型雌配子体发育过程中的超微结构特征差异明显,蝶须型雌配子体从功能大孢子至细胞化时期,雌配子体体积增大,细胞器的种类与数量随之增加,呈现代谢旺盛状态。推测蝶须型雌配子体在其后的发育中占优势。单核雌配子体之前依据珠孔端是否有退化细胞痕迹以及有无胼胝质壁加厚可将蝶须型与韭型、蓼型从结构上予以区分。韭型、蓼型从功能大孢子至单核雌配子体时期,雌配子体的体积以及细胞质的成熟程度均呈缓慢增长趋势。推测在其后的发育过程中大量退化。     

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。     

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。     

硬粒小麦-簇毛麦双二倍体与普通小麦杂种BC_1和F_2的细胞遗传学研究

BC_1和F_2植株的染色体数目变异分别为35～49和31～51,基本接近理论分布。其花粉母细胞的平均二价体数较F_1明显上升,分别为16.13和18.10,可见F_2比BC_1上升更多,因而平均自交结实率F_2比BC_1高,但与普通小麦回交结实率基本一致。这说明BC_1和F_2的可育雌配子数相近,而可育雄配子数F_2比BC_1多。因此认为二价体数目对雄配子可育性的影响比较明显,而对雌配子可育性影响比较弱。获得了一批可望产生异附加系和异代换系的2n=49(AABB DDV)、51以及43、44的抗白粉病植株的后代材料。     

油松胚珠绒毡层组织形成的观察

采用石蜡切片法,对油松胚珠绒毡层的形成过程进行了解剖观察。结果表明:在雌球果第1次休眠解除后,油松的珠心深处为形态相似的一团幼嫩细胞。当大孢子母细胞出现时,其周围的珠心组织内存在形状不规则且染色较深的1~2层细胞,为初始绒毡层。在大孢子母细胞进行减数分裂时,绒毡层细胞层数增加到5~6层,细胞形态明显不同于其周围的珠心细胞,近珠心组织的部分绒毡层细胞径向伸长。在二核雌配子体时期,靠近雌配子体的2层绒毡层细胞降解消失,围绕雌配子体的绒毡层细胞减少到3~4层。随着雌配子体内游离核数目的增多,雌配子体中央大液泡体积增大,绒毡层细胞层数增至5~6层。此时,靠近珠心侧3~4层绒毡层细胞明显径向伸长,部分细胞出现降解现象;靠近雌配子体侧的2层绒毡层细胞也趋于伸长。直到油松雌球果进入第2次休眠,绒毡层细胞的层数不再增多。由于油松紧邻雌配子的绒毡层组织是由珠心组织发育而来,因此应称其为珠心绒毡层。      

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。     

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。     

小麦-簇毛麦端体附加系中6VS的细胞遗传学行为及其抗性遗传研究

小麦 -簇毛麦 6VS端体附加系AD134抗白粉病特性受 6VS上基因的控制 ,在不同小麦背景下都能充分表达。单体附加的 6VS抑制小麦染色体正常配对 ,造成单价体数量增加 ,但其影响程度还与小麦遗传背景的互作有关。观察到多种减数分裂异常现象 ,但染色体断裂的频率较低 ,表明使用端体附加系选育易位系应增大杂交后代的群体。AD134细胞学稳定性较差。在杂合状态下 ,6VS通过雌、雄配子的传递率均显著下降 ,但其通过雌配子的传递率 (平均 2 3 8% )仍显著高于通过雄配子的传递率 (平均 7 4% ) ,也高于 6V通过雌配子的传递率 ,文中对这一结果可能的原因进行了讨论     

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。     

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.     

结球甘蓝-大白菜异源三倍体与结球甘蓝回交获得初级三体的研究

采用结球甘蓝-大白菜异源三倍体与二倍体结球甘蓝回交的方式,从回交后代BC2中获得了1株2n+1非整倍体植株.经细胞学和SSR鉴定分析,确认该2n+1植株为结球甘蓝8号初级三体.通过对8号初级三体植株自交和回交后代染色体数目的测定,明确了其额外染色体雌、雄配子的传递率分别为34.74％和6.17％.