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。     

白杨大孢子母细胞减数分裂进程及其即时判别

以毛新杨、银腺杨为材料,对白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程及其相互关系进行研究.结果表明:不同白杨的大孢子母细胞减数分裂进程存在差异性,其中,毛新杨大孢子母细胞减数分裂相对启动较早,水培84 h已进入减数分裂细线期,但减数分裂时间历时较长;而银腺杨雌花芽水培140 h才进入减数分裂细线期,其减数分裂进程相对较快;毛新杨、银腺杨大孢子母细胞减数分裂进入粗线期均需6～7 d时间.毛新杨、银腺杨大、小孢子母细胞减数分裂进程存在时序性相关,当小孢子母细胞减数分裂至四分体,大孢子母细胞才进入减数分裂细线期;而当大孢子母细胞减数分裂到达粗线期时,小孢子多数已发育至单核靠边期.根据雌雄配子发生、发育的时序性对应关系,通过相同培养条件下小孢子发育进程的观察,可以对白杨大孢子母细胞减数分裂进程进行即时判别.      

大青杨花粉母细胞减数分裂及其发育

在温室（10～20℃）水培条件下,对大青杨花粉母细胞减数分裂及花粉发育过程进行了研究,结果表明：大青杨完成孢母细胞到四分体发育大约需要120h;减数分裂过程中最关键而复杂的前期Ⅰ大约占整个减数分裂进程60％的时间;当染色体从中期Ⅰ向两极迁移时,有明显落后的染色体,中期Ⅱ分裂相具有大量平行纺锤体和垂直纺锤体;大青杨花粉母细胞减数分裂与其雄花芽和花药形态有着密切关系,可从花芽外部形态变化判断花粉母细胞减数分裂进程。     

风铃草大孢子母细胞减数分裂进程及其即时判别

[目的]研究风铃草大孢子母细胞减数分裂进程及其即时判别。[方法]以阔叶风铃草为材料,采用常规石蜡切片技术对其大、小孢子母细胞减数分裂进程及其相互关系进行研究。[结果]风铃草的大、小孢子母细胞减数分裂进程与花芽外部形态存在一定的相关性,可从花芽长度变化估计大、小孢子母细胞减数分裂进程;风铃草大、小孢子母细胞减数分裂进程亦存在一定的时序相关性,当风铃草花芽发育到5mm时,小孢子多数已发育至四分体和单核早期,大孢子母细胞减数分裂才进入粗线期。风铃草花芽解剖表明花药和子房是上、下结构的位置关系。[结论]根据雌、雄配子发生、发育的时序性对应关系,通过对同一花芽的小孢子发育进程的观察,可以对风铃草大孢子母细胞减数分裂进程进行即时判别。     

芹菜花粉母细胞减数分裂观察

以中国芹品种铁杆芹花蕾为材料,采用改良卡宝染色压片法对芹菜花粉母细胞减数分裂进行了细胞学研究。结果表明:花粉母细胞减数分裂为胞质同时型,四分体为正四面体型或十字交叉型,中期Ⅰ和中期Ⅱ细胞可见赤道板外染色体,后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体。     

苦瓜花粉母细胞减数分裂行为研究

研究苦瓜花粉母细胞的减数分裂行为,发现苦瓜花粉母细胞减数分裂中细胞质分裂类型为同时型,并且在减数分裂过程中存在不同步现象。在苦瓜花粉母细胞细胞核分裂中,从前期I到中期I,核仁逐渐消失,到前期Ⅱ又重新出现,随后消失。同时,从前期I到中期I,染色体开始收缩并逐渐变得清晰,到末期I时,苦瓜染色体发生解螺旋并逐渐模糊,前期Ⅱ再次变得清晰。研究还发现,苦瓜花粉母细胞减数分裂前期I和前期II中,存在多核仁现象。苦瓜减数分裂过程中产生部分多分孢子,这可能与逆境及染色体不同步分离相关。     

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。     

谷子花粉母细胞减数分裂与植株抽穗进程关第的研究

谷子花粉母细胞减数分裂始于谷穗从旗叶鞘抽出２／５之时，此时位于穗中上部的小穗花形成花粉母细胞；到谷穗抽出３／５进进入减分裂盛期，穗中上部小穗花有５０％－８０％处于减数分裂前期Ⅰ各期；中穗抽出４／５时到达减数分裂后期，穗中上部小穗花有３０％－４０％完成减数分裂。同一小穗花减数分裂进程基本上同步。不同小穗花减数分裂进程差异较大。穗不同部位小穗花减数分裂的顺序是中上部→中部→中下部和上部→下部。     

毛白杨异源三倍体形态和减数分裂观察

毛新杨×毛白杨［（Ｐｏｐｕｌｕｓｔｏｍｅｎｔｏｓａ×Ｐ．ｂｏｌｅａｎａ）×Ｐ．ｔｏｍｅｎｔｏｓａ］异源三倍体无性系综合形态特征为偏毛白杨,部分近于新疆杨（如长枝叶）,只有长枝叶、雄花序等表现出了较明显的巨大性．其花粉母细胞减数分裂进程较毛白杨、毛新杨约快８～１２ｈ,且极不同步．三倍体染色体联会和分离的行为复杂,在中期Ⅰ除了出现三价体、二价体、单价体外,还可见到四价体和五价体;在后期Ⅰ、后期Ⅱ亦可见到较高频率的落后染色体,遗传上属于部分异源三倍体．这些毛白杨异源三倍体表现高度不育,但存在着无性系差异．花粉部分可育三倍体（Ｂ３０２）的存在,为相关的遗传分析及倍性育种实践提供了极其有用的材料     

三倍体毛白杨叶片再生体系建立研究

以三倍体毛白杨叶片为外植体,筛选适宜遗传转化叶片的诱导分化培养基和生根培养基,确定转化体最佳选择压浓度和抗生素浓度。结果表明:叶片诱导分化培养基以MS+6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.1 mg/L附加1.5%蔗糖、0.6%琼脂效果最好,最佳生根培养基为1/2MS基本培养基附加IBA 0.4 mg/L、1.5%蔗糖、0.6%琼脂。选择压浓度以50 mg/L卡那霉素对叶片分化和嫩茎生根效果显著。培养基中附加300 mg/L的羧卞青霉素不仅有效的抑制农杆菌的生长,而且还对分化起促进作用。     

转基因三倍体毛白杨的抗虫机理研究

以高抗虫、中等抗虫和低抗虫转双抗基因三倍体毛白杨(7号、10号和26号)的叶片饲养4龄的杨扇舟蛾幼虫,4 h、12 h2、4 h4、8 h7、2 h和96 h后分别测定其中肠内的解毒酶和消化酶活性。结果表明,用7号叶片饲养的幼虫中肠的酯酶、羧酸酯酶和多功能氧化酶受到明显的抑制,10号叶片饲养的幼虫次之,26号叶片饲养的幼虫的这些酶抑制不太明显。中肠的淀粉酶也是如此。但谷胱甘肽S-转移酶和蛋白酶活性变化比较复杂,24h时出现峰值,随后下降。其中7号叶片饲养的幼虫最明显,10号叶片饲养的幼虫次之,但26号叶片饲养的幼虫的蛋白酶变化不明显。转基因杨叶片对幼虫中肠的解毒酶和消化酶活性的抑制可能是其杀虫机制。     

高温热处理对毛白杨木材化学成分含量的影响

以毛白杨人工林木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法,在氧气含量低于2%的密闭干燥箱内进行木材热处理,研究了处理温度170～230℃、处理时间1～5h的热处理条件下,木材的化学成分含量及成分变化。结果表明:随着处理温度的提高和处理时间的延长,综纤维素和α-纤维素含量降低,而木质素含量表现出增加的趋势;处理温度比处理时间对毛白杨化学成分含量的影响更显著;综纤维素和α-纤维素含量发生显著变化的临界温度为200℃,处理时间为2h。另外,采用傅立叶红外变换光谱分析木材主要组分变化的原因,发现表征木材纤维素和半纤维素的官能团特征吸收峰强度减弱,而表征木质素的官能团特征吸收峰强度增强。采用多元回归分析方法,建立了毛白杨木材综纤维素、α-纤维素、木素含量损失率与处理温度、处理时间之间的数学回归模型,其决定系数均在0.9以上,在0.01水平上显著相关。可见,该模型可以预测出不同处理条件下热处理材化学成分含量的变化。     

Additive insect-resistant effects of transgenic triploid Chinese white poplar against Clostera anachoreta

Two generations of Clostera anachoreta (Fabricius) larvae were fed continuously with leaves of selected clones of transgenic (Bt + API) triploid Chinese white poplar in order to evaluate additive insect-resistant effects of transgenic triploid Chinese white poplar. When the two generations were subcultured with the high and medium level insect-resistant transgenic poplar, the high and medium level insect-resistant transgenic poplar manifested its obvious additive resistance to C. anachoreta (Fabricius), with higher mortality of the second generation C. anachoreta (Fabricius) larvae and longer larvae growth period of the second generation than those of the first generation. Furthermore, the weight of pupa and the fecundity of the second generation were lower than those of the first generation. However, there was no significant difference between both generations when subcultured with low level insect-resistant transgenic poplar. These results implied that the population of C. anachoreta (Fabricius) would decline gradually to under the economic threshold even when planting the medium level insect-resistant transgenic poplars in the environment.     

毛白杨起源的细胞遗传学研究

对毛白杨(PopulustomentosaCarr.)花粉母细胞减数分裂观察发现,其同源染色体联会较差,在终变期、中期Ⅰ可见到出现频率较高的单价体,在后期Ⅰ、末期Ⅰ亦可经常见到落后染色体的存在,证明部分同源染色体间存在一定程度的异质性,即毛白杨属杂种起源.进一步依据毛白杨、新疆杨和它们的杂种毛新杨染色体的联会情况及花粉育性等推断,银白杨或新疆杨有可能作为起源亲本之一参与了毛白杨种的形成.     

三倍体毛白杨育苗技术研究

试验结果表明 :三倍体毛白杨插穗成活率与插穗处理方式有显著关系 ,以沙藏加地膜覆盖方法处理插穗育苗能显著提高插穗成活率和苗木生长量 ;嫁接方法影响接芽成活率 ,应在不同时期选择适宜的嫁接方法。     

同源四倍体萝卜花粉母细胞减数分裂

采用常规压片法观察了同源四倍体萝卜花粉母细胞减数分裂过程.结果表明:二、四倍体减数分裂主要过程基本相似,均为同时型胞质分裂.区别在于:四倍体前期I 19.3%的花粉母细胞具有双核仁;中期I染色体构型复杂,二价体占53.8%,四价体占33.9%,多价体占7.4%;在25.5%的花粉母细胞中观察到染色体落后和染色体桥现象;中期Ⅱ纺锤体有"八"字、垂直和平行3种类型;非正常四分体达6.7%,败育率达32.0%.     

转双抗虫基因三倍体毛白杨抗虫性分析

对经过6年田间栽植的转双抗虫基因(Bt cry1Ac和API)三倍体毛白杨部分系号再次进行分子生物学检测,初步证明外源基因在杨树基因组中稳定存在。同时以成树转基因系号叶片对杨扇舟蛾(Lymantria disparL.)和舞毒蛾(Lymantria disparL.)幼虫进行室内饲虫试验,并对幼虫致死率及树木生长情况进行了相关分析。结果表明:所检测的19个转基因系号,对两种昆虫均表现出抗虫性,分别有63.15%和31.58%的系号对舞毒蛾和杨扇舟蛾幼虫表现出高抗性(校正致死率超过80%),且不同系号对两种昆虫抗性大小是一致的,两者存在显著相关性;不同转基因系号对两种昆虫致死率与幼树相比均已明显下降;转基因明显抑制存活幼虫生长发育,且以不同系号所饲养幼虫的发育存在显著差异;转基因系号对幼虫致死率与其生长情况之间相关性不显著,表明外源基因转入时对生长没有产生影响。