不同倍性蝴蝶兰杂交后代的染色体倍性研究

 对不同倍性蝴蝶兰小孢子母细胞减数分裂及其杂交后代的根尖染色体数进行了检测。结果表 明,除三倍体和三倍体杂交未能产生杂交后代外,不同倍性蝴蝶兰杂交后代的倍性均出现分离。二倍体和 二倍体、二倍体和四倍体杂交均产生二倍体、三倍体和四倍体;二倍体和三倍体杂交产生二倍体、三倍体、 五倍体和非整倍体;三倍体和四倍体随正反交不同而异,三倍体@四倍体的后代倍性有三倍体、四倍体、 八倍体和非整倍体,而四倍体@三倍体的后代倍性有三倍体、四倍体、五倍体和非整倍体;四倍体和四倍 体杂交产生二倍体、三倍体、四倍体、五倍体、六倍体和非整倍体。不同倍性蝴蝶兰的小孢子母细胞减数 分裂普遍存在微核、落后染色体和三分体等异常现象,导致小孢子和杂种后代的倍性出现多样性。     

秋水仙素处理后‘无核丰’枣的减数分裂行为及2n花粉的形成

运用压片法对秋水仙素滴注处理后的‘无核丰’枣小孢子母细胞减数分裂行为及其与花蕾外部形态变化的相关性进行了研究,并测定了2n花粉的比例。结果表明:秋水仙素处理后枣小孢子母细胞第一次减数分裂正常;在减数分裂前期Ⅱ观察到胞质分裂异常现象;中期Ⅱ纺锤体主要有4种类型:平行型、垂直型、八字型和融合型,分别占27.31%、19.35%、45.27%和8.06%;四分体时期观察到二分体、三分体、四分体,分别占6.00%、43.04%、50.96%;定位异常纺锤体八字型与融合型分别与三分体、二分体呈正相关;秋水仙素处理后‘无核丰’枣2n花粉的形成受胞质分裂异常、纺锤体定位异常两种机制控制,因纺锤体定位异常而产生的2n花粉占2n花粉总数的96.97%,遗传上等同于FDR(第1次分裂重组)型配子,因胞质分裂异常产生的2n花粉在遗传上等同于SDR(第2次分裂重组)型配子;秋水仙素处理后‘无核丰’枣2n花粉绝大多数为FDR型,因而在枣有性多倍化中具有重要的利用价值。小孢子母细胞减数分裂进程与花蕾外部形态变化具有对应关系,花蕾直径达到1.34 mm时,小孢子母细胞开始进入减数分裂;达到1.68 mm时,小孢子母细胞进入四分体时期;超过1.92 mm时,减数分裂结束,且有大量花粉粒形成。2n花粉诱导最佳的秋水仙素滴注时期为细线期末期,即花蕾直径在1.34~1.42 mm时,诱导后‘无核丰’枣2n花粉发生比例为17.36%。     

单核枇杷形成的影响因素研究

【目的】明确单核枇杷形成的主要影响因素。【方法】以3个单核枇杷单株‘2-27’、‘10-6’、‘10-47’为试材,‘大五星’为对照,研究了单核枇杷花粉活力、离体萌发率和授粉受精亲和性,并进行了小孢子母细胞减数分裂行为和雌配子体发育进程的解剖学观察,并鉴定其倍性。【结果】3个单核枇杷都是三倍体;花粉畸形率高、离体萌发率极低,花粉母细胞减数分裂异常;二倍体花粉在单核枇杷柱头上有生长缓慢或停滞的现象,田间杂交所获子代全部为单核;单核枇杷中多见胚囊过早解体退化,导致大部分未受精胚珠过早败育。偶见1个子房中仅存1个正常胚珠,有望发育为单核果实。【结论】三倍体减数分裂过程中,染色体分离重组或不减数等形成低几率育性,最终获得的极少数有育性的配子才是形成单核的关键。     

天然四倍体枇杷‘B431’减数分裂观察及育性分析

通过流式细胞术和染色体制片确定枇杷天然实生筛选株系‘B431’为四倍体。采用改良涂片法观察了其花粉母细胞减数分裂过程,离体萌发法和人工杂交分析其育性,染色体计数法检测了其后代的染色体数。结果表明:天然四倍体枇杷‘B431’减数分裂过程中染色体存在异常行为;染色体配对以二价体为主,也可见少量单价体和部分多价体;减数分裂进程中出现板外染色体、早熟染色体、落后染色体、染色体桥、微核和极少的三极体等异常现象;四分体时期有二分体、三分体、多分体和微核等异常现象。四倍体枇杷‘B431’育性低于二倍体,但其花粉活力达到66.29%±2.22%,杂交结实率与二倍体差异不显著,仍有较高的育性,其与二倍体的杂交后代三倍体率达到66.67%,可以作为三倍体创制的核心亲本。     

四倍体甜瓜花粉母细胞减数分裂的观察

以同源四倍体甜瓜为材料,采用常规压片法研究花粉母细胞减数分裂行为。结果表明:同源四倍体甜瓜花粉母细胞减数分裂过程与二倍体类似,但有其特殊性。主要表现在:粗线期观察到有6.7%的细胞出现双核;终变期的四倍体染色体构型较复杂,有二价体、多价体、三价体和单价体;中期I和中期II有赤道板外染色体;后期I和后期II出现染色体桥和落后染色体;四分体时期出现二分体、三分体和多分体。花粉母细胞减数分裂的异常是同源四倍体甜瓜育性低的细胞学原因。     

同源四倍体青花菜花粉母细胞的减数分裂

 以同源四倍体青花菜为材料, 采用常规压片法研究花粉母细胞减数分裂行为。结果表明: 同源四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程与二倍体基本相同但有其特殊性。主要表现在: 中期Ⅰ染色体的构型复杂, 有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体; 中期Ⅰ和中期Ⅱ有赤道板外染色体; 后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片; 后期Ⅱ和末期Ⅱ还出现染色体分离不同步及不等分裂的现象;四分体时期出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体。花粉母细胞减数分裂平均异常频率为31.5% , 是同源四倍体青花菜花粉育性低的细胞学原因。     

三倍体和四倍体枣减数分裂行为异常现象观察

以枣自然三倍体‘赞皇大枣’（2n = 3x = 36）和人工诱变同源四倍体‘辰光’（2n = 4x = 48）为试材,对多倍体枣花粉母细胞减数分裂过程进行了观察和定量分析,并重点分析了其异常行为。结果表明,多倍体枣减数分裂的每个时期都存在异常,终变期染色体不规则配对,有单价体、二价体、三价体和四价体出现,且出现双核仁;中期Ⅰ和中期Ⅱ有部分染色体游离于赤道板外;中期Ⅱ除十字形纺锤体外,还有平行纺锤体和八字形纺锤体出现;后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体及染色体桥现象;四分体时期出现含有微核或者不含微核的二分体、三分体、四分体。仅在‘赞皇大枣’四分体时期观察到多分体的发生,仅在‘辰光’后期Ⅰ和后期Ⅱ存在胞质提前分裂现象。由于多倍体枣减数分裂行为异常,造成了配子多样化、花粉畸形和育性降低。初步推断,‘赞皇大枣’为同源三倍体,其染色体减数分裂异常行为较同源四倍体‘辰光’更严重。     

新梨7与小孢子败育的解剖学观察

以梨雄性不育品种新梨7号为试材，解剖观察了其小孢子囊及雄配子发生发育的全过程。结果表明：新梨7号花药雏形已于上年生长季形成，次年2月中旬雄蕊原基休眠即可解除，早春气温是解除休眠的主导因子。新梨7号小孢子母细胞的减数分裂主要发生在3月中旬，在单核花粉粒形成之前，其小孢子母细胞减数分型和四分体从药室组织中出来的过程完全正常，此后，单核花分开始解体消失，其败育途径不同于多倍体梨减数分裂时染色体行为异常导致的，单核花粉的解体与药壁绒毡层细胞在发育后期增大、液泡化有关，是绒毡层机能障碍的结果。     

二倍体和同源四倍体‘辣椒枣’减数分裂的比较

 观察了‘辣椒枣’（Ziziphus jujuba Mill.‘Lajiaozao’）二倍体和四倍体花粉母细胞的减数分裂过程,并将其减数分裂的各个时期加以系统分析。结果表明,与二倍体相比,同源四倍体终变期染色体构型复杂,有单价体、二价体、三价体和四价体出现,并且此时期出现双核仁,且核仁一大一小;中期Ⅰ和中期Ⅱ有部分染色体游离于赤道板外;后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体及染色体桥现象;四分体时期还出现了二分体、含微核的异常三分体和含微核的异常四分体;减数分裂行为异常是同源四倍体‘辣椒枣’育性降低的细胞学原因。     

单倍体大白菜减数分裂分析及单体植株的获得

 以大白菜小孢子培养获得的单倍体植株为材料,观察花粉母细胞减数分裂行为,测定花粉 生活力和单倍体植株杂交的结实性,并对子代植株的染色体进行了鉴定。结果表明：大白菜单倍体减数 分裂不规则,中期Ⅰ单价体游离于赤道板附近或排列在赤道板上,可见1 ~ 2 个局部联会的二价体或1 个 局部联会的三价体;后期Ⅰ单价体大多能够移向两极,包含0/10、1/9、2/8、3/7、4/6 和5/5 等分离方式, 少数移向三极,包含1/4/5 和2/2/6 等分离方式;减数分裂产物包含二分孢子、三分孢子和四分孢子等; 单倍体植株与二倍体植株杂交表现高度不育,平均每荚结籽仅为0.068 粒;11 个子代植株中10 株为二倍 体（2n = 20）,1 株为单体（2n–1 = 19）。     

High frequency sexual polyploidisation observed in hexaploid Japanese persimmon (Diospyros kaki) ‘Fujiwaragosho’

Summary

We analysed ploidy levels in Japanese persimmon (Diospyros kaki) to investigate the possible occurrence of unreduced eggs in this fruit species. Among the five cultivars tested, ‘Fujiwaragosho’ produced a very high frequency of embryos whose ploidy levels were more than hexaploid. These embryos were mainly nonaploid or dodecaploid, while the ploidy levels of the endosperms of the seeds from which the embryos derived were mainly normal nonaploid. A few seeds contained octadecaploid endosperms with hexaploid, nonaploid or dodecaploid embryos. Octadecaploidy in the endosperm and dodecaploidy in the embryo, in a seed, indicated that the unreduced embryo sac might have been involved in the formation of seedlings, with ploidy variation in some cases. However, there was no such indication in most cases because the ploidy level of most endosperms was the normal nonaploid. These results suggest that several modifications, including incomplete meiosis of megaspore mother cells or extra mitotic divisions during embryo sac formation, may occur in ‘Fujiwaragosho’. The possible use of ‘Fujiwaragosho’ as a mother plant for sexual polyploidisation breeding in persimmon is discussed.     

蝴蝶兰若干品种(系)的染色体数和形态分析

 采用酶解去壁法，对蝴蝶兰属（Phalaenopsis ）38个品种（系）进行了染色体观察计数和形态分析。结果表明，供试蝴蝶兰的5个品种中有3个四倍体（2n=4x=76），2个三倍体（2n=3x=57）；20个外引品系中有14个四倍体，1个三倍体和5个非整倍体；13个自育品系包括10个四倍体和3个非整倍体。均未见二倍体。不同品种（系）的染色体长度和形态相差较大，存在核型多样性；有21个品种（系）的染色体组全部由小染色体（长度2.5 μm左右）组成，17个品种或品系除了含小染色体外还含有大染色体（长度为5～9.5 μm），染色体大小组成与花色有一定相关性。本文对不同蝴蝶兰品种（系）的染色体倍性、染色体形态及其育性特点进行了分析讨论。     

不同倍性西瓜果实不同糖含量比较

试验采用8组高代自交二倍体品种西瓜,相应人工诱导的同源四倍体及二倍体和四倍体杂交的同源三倍体为材料,分析不同倍性西瓜总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量的差异。结果表明,不同倍性西瓜果实成熟时期总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量存在差异,总糖和果糖含量有同样趋势,为四倍体〉三倍体〉二倍体;葡萄糖含量为四倍体〉二倍体〉三倍体;蔗糖含量为三倍体〉四倍体〉二倍体。     

菜薹随体—染色体初级三体的筛选与遗传分析

 以菜薹品种‘青露菜心’为材料，采用核型分析和形态学鉴定的方法，从三倍体与二倍体的回交子代中筛选SAT–染色体初级三体。共鉴定了374个回交子代，获得了1株SAT–染色体初级三体。SAT–染色体初级三体生长发育基本正常，但柱头高出雄蕊，（n + 1）雌、雄配子的传递率分别为6.04%和3.20%。     

不同倍性西瓜内源激素与番茄红素积累的相关性研究

以同基因型不同倍性（2x、3x、4x）的西瓜品种‘蜜枚’为材料,采用分光光度计法和酶联免疫法对西瓜果实发育过程中果肉番茄红素含量以及IAA、ABA、GA、ZR、BR等5种激素含量进行测定,以探究番茄红素积累与这5种激素之间的关系。结果显示：不同倍性的西瓜果实在授粉后25 ~ 30 d时都达到成熟果实的大小。不同倍性西瓜果实番茄红素含量在授粉后25 d时开始迅速增加,并且一直表现为三倍体 > 四倍体 > 二倍体;整个果实发育期,IAA的含量表现为多倍体大于二倍体,在授粉后15 d和25 d时,三倍体西瓜果实中IAA的含量远高于其它倍性;ABA的含量没有明显的规律,不同发育时期各个倍性中ABA的含量差异各不相同;不同倍性西瓜果实中GA的含量整体上表现为逐渐降低的趋势,均为发育前期最大;不同倍性西瓜果实中ZR的含量差异不明显,在授粉后25 d时有一个较小的峰值;不同倍性西瓜果实中BR的含量相对较少,整个发育时期都维持在5 ~ 15 ng ? g-1FW。不同倍性西瓜果实中番茄红素和GA的积累均呈负相关,其它激素和番茄红素的积累均无相关性。     

芋种质资源染色体倍性鉴定

利用流式细胞术（Flow cytometry,FCM）,对芋属（Colocasia）中种质资源类型最为丰富的滇南芋（C.?antiquorum Schott）和芋〔C.?esculenta（L.）Schott〕的染色体倍性进行了鉴定。结果表明：滇南芋的染色体倍性为2n=2x=28。芋中魁芋的染色体倍性表现为2n=2x=28|多头芋、魁子兼用芋为2n=3x=42|多子芋一般为2n=3x=42,但白芽乌绿柄多子芋为2n=2x=28,另外来自印度的绿柄多子芋也为2n=2x=28。     

‘苹果枣’自然三倍体倍性的发现与鉴定

 采用酶解去壁低渗法对枣品种‘苹果枣’进行了核型分析,其核型公式为：2n = 3x = 36 = 21m + 15sm（2SAT）,核型为2A 型,是迄今为止新发现的第2 个栆自然三倍体品种。对花粉母细胞减数 分裂观察结果表明,‘苹果枣’分裂不规则,终变期出现单价体、二价体和三价体,其中三价体约占57.5%, 最少含有7 个三价体,最多则含10 个三价体,3 个染色体组之间具有很高的同源性,后期Ⅰ和后期Ⅱ出 现落后染色体和染色体不均等分离现象;末期Ⅱ一些细胞还产生少数三分体及极少数五分体,形成不等 孢子,导致配子体高度不育,由此可判断‘苹果枣’为同源三倍体。用分子标记技术对‘苹果枣’和已 知的三倍体品种‘赞皇大枣’进行分子鉴定,两者分子指纹有显著差异,为不同的两个自然三倍体品种。     

不同倍性西瓜种壳解剖结构的比较

采用石蜡切片技术,比较了8组同基因型不同倍性西瓜的二倍体、三倍体与四倍体之间种壳解剖结构的差异。研究结果表明,不同倍性之间种壳的解剖结构存在一定的差异,三倍体与四倍体西瓜的种壳平均厚度及各细胞层的平均厚度大于二倍体西瓜的平均厚度;三倍体和四倍体种壳的皮下组织层由小细胞和大细胞组成,而在二倍体中小细胞数目较少;55℃浸种12h处理后,不同倍性西瓜的种壳厚度及各细胞层的平均厚度均变大,栅栏组织柱状排列。