东方百合杂交种胚囊发育与双受精过程细胞学观察

以东方百合索蚌(Sorbonne)和元帅(Acapulca)为试材,采用石蜡切片法和荧光显微技术研究其胚囊发育,观察花粉管生长和双受精过程,研究适合百合的授粉及进行胚抢救的时期.结果表明:百合大孢子的发育形式为贝母型,其胚囊发育最终形成育性正常的7细胞胚囊,-2级的胚囊已经发育成熟,适宜授粉受精.异花授粉后花粉管3～5d到达胚囊,并释放出2个精核进行双受精.百合胚胎发育经过合子、原胚、球形胚、子叶型最终发育成熟.胚乳发育与胚胎同步,属于核型胚乳,在形成球形胚后胚乳细胞逐渐形成细胞壁.授粉后45d进行胚抢救较好.     

菊花脑大孢子发生、雌配子体与胚胎发育的研究

利用常规石蜡制片、组织压片以及显微观察技术对菊属植物菊花脑(Dendranthema nankingense)大孢子发生、雌配子体及胚胎发育过程进行了研究。研究发现,雌蕊具有单子房、单胚珠、二裂状柱头,胚珠为倒生型;大孢子母细胞经过减数分裂形成线形排列的4个大孢子,其中珠孔端大孢子为功能大孢子,能够进一步发育成单核胚囊,而合点端的3个大孢子在发育过程中逐渐解体;胚囊发育为单孢子待宵草型,单核胚囊经过两次连续分裂,形成四核成熟胚囊,成熟胚囊珠孔端有2个助细胞和1个卵细胞,胚囊中央有1个单核中央细胞;胚胎发育过程可分为球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚4个阶段;雌配子体和胚胎在发育过程中,败育频率分别高达46%和75%以上。结果表明,菊花脑功能大孢子位于珠孔端和胚囊发育属于单孢子待宵草型是区别于大多数被子植物的重要生殖特征;雌配子体和胚胎发育过程中的大量败育现象可能是菊花脑与栽培菊花种间杂交结实率低的一个重要原因。     

陆地棉×亚洲棉胚胎在培养条件下的发育研究

离体培养陆地棉与亚洲棉杂种胚珠,并以陆地棉自交为对照。观察结果表明,杂种胚胎表现出明显的生长优势,能顺利地通过胚胎发育的各个时期而达成熟胚。其原因是,胚乳游离核迅速解体,珠心组织也随之解体,而不形成胚乳细胞并使胚囊腔迅速扩展,使杂种胚有足够的营养源,并提供了足够的生长空间。自交胚胎的生育速度远不及杂种胚,发育受抑,尤其是球形胚到心形胚的时期较长。     

锥栗雌配子体形成与胚胎发育

以锥栗品种黄榛为材料,采用石蜡切片技术对其大孢子发生、雌配子体形成和胚、胚乳发育过程进行了研究.结果表明:锥栗为雌雄异花同株果树,多心皮复合雌蕊,中轴胎座,通常有8-10个子房室,每室倒生2枚胚珠;珠心组织中的一个孢原细胞直接发育形成大孢子母细胞,经减数分裂形成的大孢子四分体呈线形,其中靠近合点端的功能大孢子发育成为成熟胚囊;胚囊发育类型为单孢子蓼型胚囊;双受精后,原胚经过球胚、心型胚、鱼雷胚和子叶胚等阶段发育为成熟胚,胚乳呈核型,种子无胚乳.     

玉米籽粒发育突变体emp35的表型分析与基因定位

为解析玉米籽粒形成的遗传基础,探究Emp35基因在玉米籽粒发育中的作用,对籽粒缺陷突变体empty pericarp35（emp35）进行表型鉴定、胚乳细胞显微观察、胚乳贮藏物质含量测定及图位克隆。结果显示：突变体籽粒发育缓慢,明显小于同期发育的正常籽粒,成熟籽粒干瘪呈空皮状;胚乳细胞显微观察发现emp35的胚和胚乳发育严重滞后,胚乳细胞中线粒体结构异常;淀粉和蛋白质积累减少;F₂代分离果穗上正常籽粒与发育缺陷籽粒呈3∶1分离,表明籽粒缺陷表型由单个隐性核基因突变所致。采用集团分离分析法（bulked segregant analysis, BSA） 将Emp35定位于第8染色体 127.90~163.36 Mb区间,在该区间内开发了4个InDel标记,连锁作图将Emp35精细定位于139 571 117~146 176 858区间。     

水稻PcG类基因 OsEMF2b T-DNA插入杂合突变体的细胞学研究

采用石蜡切片法对水稻OsEMF2b的T-DNA插入杂合突变体的花器官形态、雌雄蕊发育和种子形成等过程进行了细胞学研究。结果表明,OsEMF2b杂合突变体花器官形态和各部分的数量有变异,但花药和胚珠发育以及花粉和胚囊的育性正常。OsEMF2b杂合突变体出现一定比例的受精卵不分裂、胚胎发育延迟、胚胎畸形,胚乳游离核不能细胞化和胚乳细胞退化解体等异常现象,从而导致其结实率明显低于野生型。OsEMF2b基因可能在水稻的花器官形成和种子发育过程中具有重要的调控作用。     

蓝猪耳大孢子发生和雌配子体发育

[目的]研究蓝猪耳大孢子发生和雌配子体发育。[方法]采用常规石蜡切片和超薄切片技术研究蓝猪耳大孢子发生和雌配子体发育过程。[结果]蓝猪耳为中轴胎座,倒生胚珠,单珠被,薄珠心。大孢子母细胞减数分裂形成T-形和直线形四分体。T-形四分体合点端大孢子具功能,胚囊为蓼型发育形式;直线形四分体中珠孔端大孢子具功能,最终形成八核七细胞的成熟胚囊。胚囊发育异常偶有发生,但大部分胚囊都能发育成正常的7-细胞胚囊。[结论]蓝猪耳雌性生殖细胞发育异常并不是其结实率低的主要原因。     

委陵菜大孢子的发生和雌配子体的形成

对委陵菜不同时期花器官解剖结构的观察表明,胚珠类型为弯生型,厚珠心型。孢原细胞纵向分裂或斜向分裂,形成２个造孢细胞,多数情况下,其中一个造孢细胞退化消失,另一个发育成大孢子母细胞,大孢子母细胞进行减数分裂,形成三分体,三分体在珠心中作纵向直线排列,珠孔端的细胞是功能大孢子,功能大孢子发育经过单核胚囊、２核胚囊、４核胚囊、８核胚囊。成熟胚囊属蓼型胚囊,胚囊成熟时,３个反足细胞解体遗留痕迹。     

平邑甜茶的无融合生殖及单性胚的发育

平邑甜茶的胚囊是由胚囊母细胞直接有丝分裂产生,而胚囊内无助细胞,因此为6核5细胞。胚由未经受精的卵细胞发育而成,因此在无融合生殖中届孤雌生殖。单性胚具有苹果属合子胚相同的发育途径,可分为8个时期:1.球胚前原胚期;2.小球胚期;3.球胚期;4.大球胚期;5.心形胚期;6.鱼雷胚期;7.幼胚期;8.成熟胚。原胚的发育属茄型。胚乳的发育属核型,当胚乳发育处于大球胚形成前,胚乳为游离核,当幼胚形成时,胚乳已形成细胞。当幼胚体积膨大为成熟胚时,则胚乳已解体。     

四倍体刺槐大小孢子发生和雌雄配子体发育

为了积累四倍体刺槐生殖生物学资料和为四倍体刺槐遗传改良奠定基础,对四倍体刺槐的大小孢子发生与雌雄配子体发育进行了研究.结果表明:四倍体刺槐花药壁由孢原细胞分裂形成的初生壁细胞发育而来,中层较早解体,绒毡层发育属腺质绒毡层.小孢子母细胞减数分裂为同时型,多形成四面体型的四分体,成熟花粉为2细胞型;胚囊发育为蓼型,成熟胚珠为双珠被、厚珠心、弯生型胚珠,靠近合点端的大孢子为有功能大孢子,成熟胚囊为8核.      

百合品种间杂交亲和性的比较

采用常规授粉方法,进行杂种系内和系间杂交以及品种自交的研究。结果表明,亚洲百合(A)及东方百合(O)同一杂种系内品种间杂交几乎全部亲和;其中亚洲百合品种间杂交中11个组合都获得有胚种子,各组合有胚种子为2.2%～11.5%;东方百合的7个组合中6个获得有胚种子,各组合有胚种子为5.4%～18.8%;而LA×LA的5个组合中,仅有两个组合获得未成熟的果实。在不同杂种系间杂交时,东方百合与亚洲百合间的杂交未获得有胚种子。当以OT及LA杂种系的品种为母本时,分别与东方百合、喇叭百合及亚洲百合杂交,母本亲和性较高;其中OT×O的组合中,大多获得有胚种子,有胚率2.9%～9.3%;OT×岷江百合(喇叭百合)的7个组合可得到有胚种子,有胚种子率4.8%～12.4%;LA×A的组合中,几乎都可以获得有胚种子,有胚率为0.31%～3.76%,而A×LA的10个组合均未得到有胚种子。大部分品种自交不能结实,仅亚洲百合Black out获得少数有胚种子。     

蝴蝶兰与火焰兰远缘杂交育种初探

选择蝴蝶兰(Phalaenopsis)与火焰兰(Renanthera)进行正反远缘杂交,共计杂交组合48个,获得441株杂交后代。结果表明:1)在48个杂交组合中,有30个组合座果,仅有6个组合的种子在诱导培养基M1、M2和M3上萌发,其中M2的诱导时间最短,而多数组合能座果但蒴果内棉絮状、无种子,可能是胚发育不全或败育所致;2)火焰兰与二倍体、非整倍体蝴蝶兰杂交共有20个组合座果,但蒴果内均没有种子;与四倍体蝴蝶兰属间正反杂交有10个组合座果,其中6个经无菌播种后均获得杂种后代。因此,选择大花型四倍体蝴蝶兰与火焰兰属间杂交较易成功;3)采用组织培养无菌播种的方法进行胚抢救是提高远缘杂交成功率的有效手段,蝴蝶兰与火焰兰属间杂交成功的6个组合经无菌播种后均获得杂种后代;4)杂种F_1代遗传了双亲的特性,植株及开花性状总体上趋向蝴蝶兰,但叶端明显比蝴蝶兰下弯,叶片革质和较硬。     

Cytological Behavior of Hybridization Barriers Between Oryza sativa and Oryza officinalis

Oryza officinalis is one of the important wild species in the tertiary gene pool of Oryza sativa.It has a number of elite genes for rice breeding in resistance or tolerance.However,breeding barriers are so serious that the gene transfer is much difficult by sexual cross method between O.sativa and O.officinalis.Characteristics of the breeding barriers were systemically studied in this paper.When both the diploid (AA,2n=2x=24) and autotetraploid (AAAA,2n=4x=48) cultivated rice were crossed as maternal parents with O.officinalis (CC,2n=2x=24),none F1 hybrid seeds were obtained.The young hybrid ovaries aborted at 13-16 d after pollinations (DAP).By rescuing hybrid embryos,in vitro F1 plantlets were obtained in 2x×2x combinations with the crossabilities lower than 0.5％.Lower rates of double-fertilization and abnormal development of hybrid embryo and endosperm were mainly observed in both combinations of 2x×2x and 4xx2x.Free endosperm nuclei in hybrid degenerated early at 1 DAP in a large scale.Almost no normal endosperm cells formed at 3 DAP.Development of a lot of embryos ceased at globular- or pear-shaped stage as well as some degenerated gradually.The hybrid plantlets were both male and female sterility.Due to the abnormal development,a diversity of abnormal embryo sacs formed in hybrids,and hybrid pollen grains were typically abortive.It showed that conflicts ofgenome A and C in hybrid induced abnormal meioses of meiocytes.     

羊草与克氏针茅氮元素含量对亚洲小车蝗取食选择的影响

选择2种内蒙古草原的优势草种羊草和克式针茅,通过人工饲喂蝗虫取食的方法,分别测定亚洲小车蝗的5龄蝻期以及成虫在未施肥(ON)和施肥(HN)条件下对于2种不同草种的取食量和选择频次,并研究N元素变化对于亚洲小车蝗取食选择性的影响。结果表明,在蝻期,N元素不是其取食选择性和食量的决定因素。而在成虫期,亚洲小车蝗特别是雄性更喜欢低N植物作为其食物。亚洲小车蝗对羊草或针茅的选择取食随发育阶段、性别和草的N含量进行调整,但在进化过程中趋向于选择低氮的植物。     

甘蓝型油菜MSL不育系花药发育的细胞学研究

为了揭示MSL(male sterility lembke)的小孢子败育时期及其特点,从而促进中国及世界油菜杂种优势利用的步伐。选用MSL衍生系的不育材料和可育材料为试验材料,采用常规压片和石蜡切片技术,观察其花药发育过程。通过对MSL不育材料的细胞学观察,发现MSL可发育到四分体时期,四分体不同程度皱缩,绒毡层径向伸长,并含有一个特别大的液泡,液泡将细胞核和细胞质挤向细胞的一边,胞质浓缩。随着发育的进行,绒毡层进一步伸长,向内挤压四分体,腔室体积变小。紧接着液泡化并且伸长了的绒毡层和浓缩的四分体溶解在一起,花粉囊横切面的形状发生改变,由圆形变成长条形,最后整个花药室萎缩。结果表明MSL的败育时期为四分体时期,由于绒毡层的异常而导致败育。     

单嘧磺酯钠诱导芥菜型油菜雄性不育的作用效果

以3份不同芥菜型油菜自交系为材料,研究单嘧磺酯钠(MES)对芥菜型油菜的杀雄效果,同时利用细胞学观察对芥菜型油菜花粉败育特征进行探讨。结果表明,植株叶片喷施0.075 mg/L和0.1 mg/L的MES均能引起芥菜型油菜不育,高质量浓度的MES处理对农艺性状的影响更显著,细胞学观察发现MES诱导的芥菜型油菜雄性不育与绒毡层发育异常相关。研究结果为MES对芥菜型油菜的最佳杀雄浓度提供参考,并为其化学杀雄育种工作奠定理论基础。     

IGF-I及其受体IGF-IR基因在鸡胚胎腿肌发育过程中表达模式分析

为研究胰岛素样生长因子IGF-I及其受体IGF-IR在鸡胚胎腿部肌肉发育过程中的作用,选取藏鸡和矮小蛋鸡受精蛋孵化后,采集鸡胚胎孵化第9天、第13天和第20天时腿部肌肉组织,并利用荧光定量PCR技术检测IGF-I和IGF-IR mRNA的表达水平,同时检测IGF-I基因编码区的单核苷酸多态性并利用RFLP(限制性片段长度多态性)方法对筛选到的单核苷酸多态性进行群体水平分型。结果表明:藏鸡和矮小蛋鸡胚胎腿部肌肉组织在孵化第9天和第13天时的IGF-I和IGF-IR的mRNA表达量均极显著高于第20天,且藏鸡IGF-I的mRNA表达量在第9天也显著高于第13天,而矮小蛋鸡的IGF-I mRNA表达水平在第9天和第13天无明显差异。此外,在整个孵化过程中,矮小蛋鸡的IGF-IR的表达模式与IGF-I表达模式基本一致。而藏鸡IGF-IR的表达水平在第9天明显高于第13天但未达到显著水平(P0.05),同时发现第9天藏鸡IGF-IR的表达水平也高于矮小蛋鸡(P0.05)。除此之外,在藏鸡和矮小蛋鸡的IGF-I的编码区均发现c.282AG单核苷酸多态性,该SNP在藏鸡中主要以杂合子AG基因型为优势基因型,基因型频率为0.57,而在矮小蛋鸡中主要以GG基因型为优势基因型,基因型频率为0.77。根据试验结果分析得出,IGF-I和IGF-IR在腿部肌肉组织的表达水平在鸡胚胎孵化中期(第9天和第13天)显著高于孵化后期(第20天),可能是由于中期属于胚胎腿部肌肉快速发育阶段而后期腿部肌肉发育变得相对迟缓,同时IGF-I和IGF-IR的表达水平也随之发生变化。     

镉胁迫下2种钾肥对油麦菜品质及土壤的影响

采用盆栽试验,研究了Cd胁迫下不同用量的K2SO4和KCl对油麦菜Lactuca sativa L.品质及土壤的影响.结果表明:Cd胁迫下,适量的K2SO4可提高油麦菜产量,降低可食部分Cd含量,同时油麦菜的硝酸盐含量显著增加,营养品质有所降低;而KCl则表现出相反的趋势.随着钾用量水平的提高,K2SO4和KCl均提高了土壤速效K含量,K2SO4对碱解N和有效P含量影响不显著;在施钾(K2O)水平为400 mg/kg时,2种钾肥处理的土壤pH较不施钾处理有显著降低,土壤DTPA-Cd含量则明显增加.总体上看,在降低油麦菜可食部分Cd含量方面K2SO4优于KCl,提高油麦菜营养品质方面则KCl优于K2SO4,但KCl增加土壤DTPA-Cd含量的风险亦大于K2SO4.     

牡山羊草细胞质雄性不育小麦败育的生物学特性和细胞学研究

为明确牡山羊草细胞质雄性不育小麦的染色体组成及雄性败育特点,采用分子标记技术和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对牡山羊草细胞质雄性不育小麦是否含有1BL/1RS易位染色体进行了鉴定。另外,为揭示牡山羊草细胞质雄性不育小麦败育发生的时期和败育的细胞学机理,以牡山羊草细胞质雄性不育小麦(Ju87B1-706A)和其同型保持系(706B)为供试材料,采用I2-K染色、醋酸洋红染色、DAPI染色和石蜡切片法对其花药形态特征及小孢子形成和发育过程进行细胞学观察。结果表明:Ju87B1-706A具有黑麦1RS的特异扩增条带(1 500bp),但缺少1BS的特异扩增条带(220bp),与其在A-PAGE结果的ω区与黑麦特异蛋白谱带的结果相对应,从而说明牡山羊草细胞质雄性不育小麦Ju87B1-706A为1BL/1RS雄性不育小麦类型;I2-K染色说明Ju87B1-706A的败育类型为典败和染败;Ju87B1-706A能正常进行减数分裂形成小孢子,到单核晚期时能形成正常的核但细胞皱缩,二核期细胞形态不规则能形成正常的精核但有些营养核不清晰,三核期精核呈圆形不能形成梭形的精核并发生部分空胞化;其单核晚期花药中绒毡层的延迟解离以及二核期三核期细胞团侵入药室造成小孢子败育,从而推测单核晚期是其雄性不育发生的关键时期,可能与绒毡层异常有关。     

绣球属种间杂交胚拯救时期研究

以绣球属种间杂交膨大蒴果为材料,采用显微镜观察和组培的方法,研究了绣球属种间杂交胚拯救的时期。结果表明：胚和种子呈卵形,黄褐色或褐色,表面具有网状纹理结构;60 d胚龄的胚透明度明显降低,90 d时种脐区域颜色加深。种间杂交的胚个数随着胚龄的增长呈下降趋势。组合21-6的萌发数在胚龄为62～93 d时相对较高;组合21-7和21-9的萌发数在62～80 d左右时较高。组合21-6的萌发率随着胚龄的增长呈先上升后下降的趋势;组合21-7的萌发率在60～80 d时较高;组合21-9的萌发率在62～93 d时相对较高。综上,在62～80 d胚龄时,进行绣球属种间杂交胚拯救效果较好。