科技文摘

莱薹-青花菜种间三倍体AAC的合成及其生殖特性研究 以菜薹-青花菜异源双二倍体（AACC）为桥梁亲本，通过与亲本菜薹（AA）回交获得了菜薹-青花菜种间异源三倍体AAC。该三倍体总体形态介于菜薹与青花菜之间，生长势较强，经根尖染色体鉴定，具有预期的染色体数2n=3x=29；花粉生活力及单个花蕾的花粉量都明显的低于菜薹和青花菜；减数分裂时期染色体行为复杂，     

大白菜—结球甘蓝异源三倍体（ACC）基于25S rDNA的FISH分析

 应用25S rDNA-FISH对大白菜—结球甘蓝异源三倍体（ACC）中期染色体组成和减数分裂染色体行为进行了分析,并进行了花粉特性和结实性的研究。结果表明,大白菜—结球甘蓝异源三倍体染色体数为28,含有9个25S rDNA位点,其中4个来自结球甘蓝4号和7号染色体;5个来自大白菜1 ~ 5号染色体;A、C基因组间不同染色体同源程度不同,减数分裂终变期常形成单价体、二价体和三价体等不同的联会方式;中期Ⅰ和中期Ⅱ存在游离染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体分离不均衡,并存在染色体落后或丢失;末期Ⅱ有微核产生。异源三倍体花粉整齐度和生活力远低于其二倍体亲本,自交及与亲本甘蓝（CC）回交的结籽率都极低,仅为0.01%。     

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。     

同源四倍体胡萝卜的减数分裂行为观察

 以花药培养获得的同源四倍体胡萝卜（2n=4x=36）植株为试材,对其花粉母细胞减数分裂行为观察,发现其与正常二倍体胡萝卜存在较大差异：前减数分裂间期及前期Ⅰ发现部分花粉母细胞具有多核仁现象;终变期、中期Ⅰ除二价体外,还观察到单价体及多价体联会形式;中期Ⅰ、中期Ⅱ,分别有23.00%和32.29%细胞存在一些染色体（1～6条）未排在赤道板上;中期Ⅰ染色体平均构型为0.86Ⅰ+4.01Ⅱ+2.99Ⅲ+1.89Ⅳ+0.81Ⅴ+1.09Ⅵ;后期Ⅰ、后期Ⅱ均观察到落后染色体或染色体桥现象,以及染色体分离多极化现象。由于其异常减数分裂行为,造成了四倍体胡萝卜的配子多样化,花粉畸形,育性低。     

大白菜与芥菜型油菜种间杂种的获得与鉴定

以大白菜‘A03’(2n=2x=20,AA)和芥菜型油菜‘AABB’(2n=4x=36,AABB)为试材,通过杂交获得了大白菜-芥菜型油菜异源三倍体(2n=3x=AAB=28)。结果表明:该三倍体生长势较强;叶色均较亲本深,株型偏向于芥菜型油菜,叶片、花、花蕾同时兼具了两亲本性状。减数分裂行为观察表明,在终变期,一般形成二价体、单价体和多价体,A基因组和B基因组染色体表现出部分同源性;中期I存在1~8条游离染色体;后期I存在落后染色体、染色体丢失及姊妹染色单体提前分离等异常现象,分到两极的染色体数目之和多大于28条;后期II分到每极的染色体数变异为10~15条,大多数为12~13条,同时有染色体片段存在。大白菜-芥菜型油菜异源三倍体(AAB)的获得为创建AA+B染色体的异附加系和研究A、B基因组间的亲缘关系奠定了基础。     

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。     

福建若干品种类型香蕉的细胞学观察

对福建主栽的台湾蕉、美蕉、柴蕉三个品种以及一个当地的野生蕉类型进行了细胞学观察。结果表明:它们的染色体基数都是x=11,野生蕉是二倍体2n=22,台湾蕉、美蕉和柴蕉三个品种都是三倍体,2n=33。 野生蕉的花粉母细胞减数分裂行为正常,花粉发育良好,高度能有。台湾蕉、美蕉和柴蕉的减数分裂行为极不规则,中期Ⅰ有单价体、二价体和三价体后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体分离亦不规则,主要表现在两极染色体数不等、染色体落后、多极分离以及小核形成等;通过第二次分裂后,除形成四分孢子外,还有比例不小的异常多分体出现。它们的花粉发育不良,大小极不整齐,不育。     

4x菜薹与4x芥蓝种间杂交获得异源四倍体及其鉴定

 以四倍体菜薹（2n=4x=40）为母本与四倍体芥蓝（2n=4x=36）进行种间杂交，通过子房培养，获得了菜薹与芥蓝的异源四倍体种间杂种。研究表明，适宜菜薹与芥蓝种间杂交子房培养的培养基为Nitsch培养基，附加蔗糖70 g/L，琼脂7 g/L，维生素B₁ 0.5 mg/L，维生素B₆ 0.5mg/L，生物素0.01 mg/L，6-BA 0.5 mg/L，IAA 0.1 mg/L，pH 5.8；适宜培养的取材时间为授粉后7 d；细胞学鉴定和流式细胞仪分析表明，该杂种的染色体数为2n=4x=38，DNA相对含量约为其二倍体亲本的2倍；该杂种的开花期，叶形、叶色、花冠大小和花色等特征介于两个亲本之间。     

‘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。     

附加甘蓝3号染色体的大白菜单体异附加系的获得与研究

 以大白菜—结球甘蓝异源三倍体杂交种（AAC）与二倍体大白菜（AA）的回交一代为材料,利用根尖体细胞核型分析法鉴定出大白菜—结球甘蓝3号单体异附加系;利用甘蓝连锁群特异SSR标记鉴定表明,该单体异附加系中的外源染色体与甘蓝的03连锁群相对应;该单体异附加系植株矮小,花枝细弱倒伏,花粉整齐度、花粉生活力和结籽率均较低,花粉母细胞减数分裂过程中存在染色体不均衡分离及染色体落后等现象。     

四倍体大白菜小孢子培养获得初级三体的细胞学观察

研究结果表明：（1）由于同源四倍体大白菜的花粉母细胞内Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ型配对的同源染色体发生不规则分离,后期Ⅰ,Ⅱ部分染色体落后和向两极分配不均衡,致使后期Ⅱ形成染色体数目变化于15－24的各类细胞,以染色体数为20的细胞为主,其次是19和21的细胞。（2）具有21条染色体的小孢子（2x 1)再生植株能力与正常小孢子（2x)再生植株能力相近(3) 减数分裂的各种异常效率和三体株获得率品系间存在差异。     

大白菜-花椰菜异源多倍体的形态、细胞及分子鉴定

 应用形态学、解剖学、细胞学及分子标记的方法对大白菜与花椰菜的异源四倍体和异源三倍体进行倍性鉴定。结果表明,异源多倍体在植株叶片、花器官和气孔等性状上较其二倍体双亲均表现出巨大性,而气孔密度和结实率则降低,其中异源四倍体比异源三倍体表现更明显。SRAP 分子标记分析表明,异源多倍体中包含了双亲的遗传信息,是双亲间真杂种。细胞学观察显示,异源四倍体的染色体数为2n = 4x = 38,异源三倍体的染色体数为2n = 3x = 29。异源多倍体的获得及鉴定为进一步创制大白菜新种质提供了材料。     

大白菜单体的鉴定及其染色体行为研究

 以同源四倍体大白菜小孢子植株为材料,采用根尖染色体数鉴定的方法,从534个小孢子植株中筛选出9株2n–1 = 19的植株,经核型分析和离体繁殖初步获得了3号、5号和6号3个单体。3个单体生殖生长期植株和花蕾形态及花粉特征与二倍体差别明显,各单体间花蕾形态差异明显。在减数分裂终变期或中期Ⅰ,单体染色体主要以单价体的形式存在,后期Ⅰ染色体以9-10分离为主。     

异源三倍体百合为母本的杂交后代GISH分析

百合异源三倍体是渐渗育种的常用亲本。为了评价异源三倍体‘Royal Lace’的育种价值,采用基因组原位杂交技术分析了‘Royal Lace’及其与亚洲百合‘Pollyanna’的6个杂种后代的基因组组成。研究结果显示：‘Royal Lace’含有24条亚洲百合染色体和12条麝香百合染色体,为异源三倍体,包括1条亚洲百合重组染色体和1条麝香百合重组染色体。6个杂种后代均为非整倍体,染色体数27 ~ 32,不同杂种后代的重组染色体及重组位点存在差异,杂种后代基因组组成的不同是后代表型变异的遗传基础,因此,‘Royal Lace’是百合渐渗育种及非整倍性育种的良好亲本。     

柑橘体细胞杂种有性后代花粉母细胞减数分裂的观察

柑橘体细胞杂种后代为三亲来源,采用酸解压片法对柑橘体细胞杂种[哈姆林甜橙(Citrus sinensis Osbeck)+粗柠檬(C.jambhiri Luss)]与单胚二倍体植株宜本杂4号[华农本地早橘(C.reticulata Blanco)×宜昌橙(C.ichangensis Swingle)]的有性杂种后代进行减数分裂观察,以明晰柑橘体细胞杂种有性后代减数分裂行为。结果表明,有性后代二倍体后代减数分裂行为与二亲杂种后代相似;三倍体后代减数分裂过程异常现象较二亲杂种后代复杂,中期Ⅰ出现56.9%的不配对染色体以及各种多价体,中期Ⅰ和中期Ⅱ观察到游离在赤道板外的染色单体,变幅为1～3个,平均比例分别为51.2%和38.68%;后期Ⅰ和后期Ⅱ观察到染色体桥及染色体断片、落后染色体;四分体时期含微核等。同时对后代植株花蕾直径与花粉母细胞减数分裂各个时期之间的关系进行了分析。     

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。     

黄瓜单体异附加系的筛选与观察

 将甜瓜属异源三倍体与栽培黄瓜‘北京截头’杂交，经胚胎拯救获得了两个2n=15 (14C+1H)的单体异附加系，编号分别为02—17和02—39。02一l7植株叶形为戟形，02—39为深陷的掌状形，并且果刺均为白色，不同于异源三倍体的掌状心脏形和黑刺，果形比异源三倍体黄瓜长而更接近普通黄瓜。细胞学研究发现，单体异附加系在终变期和中期I染色体构型主要是由7个二价体和1个单价体构成，出现三价体的频率为4％ ～5％ ，中期Ⅱ不均等分裂形成不同的两极，一极染色体为8条，另一极为7条。RAPD分析证明它们分刖附加了野生种Cucum／s hystrix的染色体。     

沙田柚宜昌橙杂种核型及基因组原位杂交分析

利用核型分析和基因组原位杂交技术（GISH）对沙田柚宜昌橙异源二倍体和异源四倍体材料的遗传组成进行了初步分析。比较11份材料的染色体类型、随体数与位置、臂比、染色体相对长度等,在核型变化,随体有无、数量和位置方面显示出多样性;与亲本相比,异源四倍体与二倍体未显示明显的染色体结构变异,但核型不同显示在杂交和多倍体形成过程中存在染色体重组和一些微染色体结构上的变异。GISH分析表明,异源四倍体（CSY）和二倍体（SY）确实为沙田柚与宜昌橙杂种,端部具较强信号的染色体为体细胞半数的染色体数,表明这些染色体可能是来源于探针亲本的染色体,基本明确CSY和SY的染色体来源。沙田柚与宜昌橙杂交获得的不同倍性材料的核型与GISH分析为柑橘遗传育种研究提供了细胞遗传学资料,同时GISH技术在柑橘中的应用在今后开展柑橘基因组遗传分析中可起到一定参考作用。     

低温对杜果花粉母细胞减数分裂过程中核仁及染色体行为的影响

采用改良涂片法对低温和常温条件下卡亡果‘台农1号’和‘Irwin’花粉母细胞减数分裂过程进行观察,结果表明：卡亡果花粉母细胞胞质分裂为同时型。常温（25-30℃）条件下,花粉母细胞减数分裂过程较为正常,双线期染色体主要形成二价体,二价体构型以“V”、“O”、“Y”、“X”型、点状和棒状等形式存在,以点状、“V”和“O”型较多见,出现少量的单价体和多价体,其中台农1号为0．79％和4．76％,Irwin为0和3．57％;同时仅在少量中期Ⅱ和后期Ⅱ花粉母细胞中观察到落后染色体。低温（10—20℃）条件下,减数分裂过程中核仁的行为发生大量异常,微核仁的平均检出率高达22．88％,明显高于常温条件下的平均值（4．56％）;双线期单价体和多价体的发生频率有明显增加,其中台农1号中为8．82％和17．65％,Irwin中为14．52％和24．19％;减数分裂中期Ⅰ、Ⅱ及后期Ⅰ、Ⅱ均观察到落后染色体,其中台农1号的异常率为12．73％、5．63％、15．79％和4．76％,Irwin为11．11％、7．61％、9．52和6．38％。低温条件下减数分裂异常可能是造成雄性不育的重要原因。     

低温对杧果花粉母细胞减数分裂过程中核仁及染色体行为的影响

 采用改良涂片法对低温和常温条件下杧果‘台农1号’和‘Irwin’花粉母细胞减数分裂过程进行观察,结果表明：杧果花粉母细胞胞质分裂为同时型。常温（25~30℃）条件下,花粉母细胞减数分裂过程较为正常,双线期染色体主要形成二价体,二价体构型以“V”型、“O”型、“Y”型、“X”型、点状和棒状等形式存在,并以点状、“V”型和“O”型较多见,出现少量的单价体和多价体,其中台农1号为0.79%和4.76%,Irwin为0和3.57%;同时仅在少量中期Ⅱ和后期Ⅱ花粉母细胞中观察到落后染色体。低温（10~20℃）条件下,减数分裂过程中核仁的行为发生大量异常,微核仁的平均检出率高达22.88%,明显高于常温条件下的平均4.56%;双线期单价体和多价体的发生频率有明显增加,其中台农1号为8.82%和17.65%,Irwin为14.52%和24.19%;减数分裂中期Ⅰ、Ⅱ及后期Ⅰ、Ⅱ均观察到落后染色体,其中台农1号异常率为12.73%、5.63%、15.79%和4.76%,Irwin为11.11%、7.61%、9.52和6.38%。低温条件下减数分裂异常可能是造成雄性不育的重要原因。