彩色马铃薯杂种F1无性株系花粉育性及染色体配对构型分析

为了明确拉塞特(Russet)×黑美人彩色马铃薯杂交组合F1中选出的5个无性株系的细胞遗传学特性,采用常规制片技术对其花粉育性及花粉母细胞减数分裂中期I(PMCMⅠ)染色体配对构型进行了分析。育性较高的株系其二价体和四价体出现的频率较高,单价体和三价体出现的频率较低。株系19、株系27和株系31的花粉可育率均高于50%,适宜在彩色马铃薯新品系的进一步杂交选育中作父本中间材料利用;而株系13和株系29的花粉可育率远低于50%,适宜作母本中间材料利用。彩色马铃薯杂种F1无性株系13、株系19、株系27、株系29和株系31的染色体配对构型分别为:2n=4x=48=4.67Ⅰ+6.09Ⅱ+5.25Ⅲ+3.59Ⅳ、2n=4x=48=1.88Ⅰ+12.70Ⅱ+1.30Ⅲ+4.30Ⅳ、2n=4x=48=2.66Ⅰ+9.70Ⅱ+3.07Ⅲ+4.04Ⅳ、2n=4x=48=7.50Ⅰ+4.00Ⅱ+6.84Ⅲ+2.84Ⅳ、2n=4x=48=2.33Ⅰ+15.33Ⅱ+2.67Ⅲ+1.67Ⅳ。     

棉花二倍体合成异源四倍体新种的研究

各国棉花育种工作都在开展野生二倍体棉种的利用问题。试验用二倍体亚洲棉G。arboreum 2n(2x)=26,染色体组A_2,与野生比克氏棉G. bickii, 2n(2x)=26,染色体组G杂交,获得异源二倍体杂种。因二者亲缘关系最远,杂种高度不育。对A_2×GF_1PMC减数分裂观察,M_2染色体大都不配对,二价体变幅1—6对,并出现三价体,染色体构型为1.64Ⅰ+4.0Ⅱ+0.4Ⅲ。平均交叉频率为1.07个。由于四分体发育不正常,形成畸形败育花粉,导致杂种F_1高度不育。对A_2×G F_1进行染色体加倍,合成异源四倍体,观察F_2PMC减数分裂时,染色体数为52条。MI,大都配对,交叉频率为1.83,大多数为环状二价体。染色体构型为:2.75Ⅰ+24.5Ⅱ+0.25Ⅲ。其中完全配对成26个二价体的细胞数占30％。后期Ⅰ,染色体平均分配,两级各有26条,形成正常的四分体,花粉生活力达89％杂种植株育性恢复,每株结铃平均为33个,每铃种子平均9.1粒,为人工合成异源四倍体新种质     

黄芽白与红菜薹杂种后代的细胞遗传学特征

将白菜型油菜不同栽培种‘红菜薹’和‘黄芽白’进行正反交获得杂种一代,再经过多代自交获得高世代杂种。观察杂种后代形态学特征(叶型、株高、分枝数等）、育性特征（花粉育性、自交结实率）和花粉母细胞减数分裂染色体行为特征。结果表明经过多代自交,杂种后代各性状趋于稳定,正反交杂种形态有较大差异,而高世代杂种与杂种一代相比,形态没有明显变化。杂种后代花粉育性和自交结实率都比较高,花粉可育率均达到90%以上,但与双亲相比仍然稍差。杂种后代花粉母细胞减数分裂比较正常,但仍有少数细胞出现异常染色体行为。杂种后代减数分裂终变期染色体联会主要以形成环状和棒状的二价体为主,但也形成四价体等其他染色体构型。杂种后代中平均形成二价体的数目在6.7～8.2,最多全部20条染色体形成10个二价体,其中形成环状二价体和棒状二价体的比例相差不大。除了形成二价体外,部分花粉母细胞还形成少数四价体。与亲本相比,杂种后代染色体联会出现较多的非同源联会,平均每个细胞形成二价体的数目比亲本少,而形成四价体的数目比亲本多。在减数分裂后期Ⅰ,同源染色体分开并移向细胞两极,减数分裂后期Ⅱ,染色单体分开最终形成四分体。在此过程中,绝大多细胞染色体行为正常,但有个别细胞出现后期Ⅰ染色体不均等分离,有些细胞同源染色体分开时形成染色体桥;有些细胞在减数分裂Ⅱ中期和后期出现落后染色体。此杂种后代减数分裂过程较正常,探明杂种后代的减数分裂特征可为白菜型油菜杂交育种提供理论依据。     

普通小麦—滨麦—簇毛麦三属杂交后代的细胞遗传学研究

对普通小麦 -滨麦 -簇毛麦三属杂交后代进行了细胞遗传学研究。结果表明 :三属杂种杂交结实率较低 ,平均为 14 .0 3%。 F1 自交结实率极低 ,平均为 0 .7% ;F1 形态兼具普通小麦、滨麦、簇毛麦特性 ,F2 、F3出现严重分离 ;F1 染色体平均构型为 2 n=12 .32 +2 1.0 2 +0 .13 +0 .0 9 +0 .0 6 +0 .0 5 ,F1 出现较多多价体 ,说明来自滨麦的 J染色体组和来自簇毛麦的 V染色体组能形成不紧密的配对 ;PMC MI后期 有落后染色体排列在赤道板上 ,末期 和末期 出现大量的二分孢子、四分孢子带微核和畸形孢子现象。这是三属杂种 F1 育性极低的原因。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18的细胞遗传学鉴定

利用压片法对偏凸山羊草和柱穗山羊草及其双二倍体SDAU18的细胞学特点进行了鉴定。结果表明：两亲本偏凸山羊草和柱穗山羊草的小孢子发生和花粉发育正常,二者结实率较高,分别为90.5%和93.2%。双二倍体SDAU18的小孢子发生过程基本正常,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ（PMC MⅠ）的染色体构型基本上为28Ⅱ;减数分裂后期Ⅰ,每个细胞落后染色体平均0.95条;四分体期,每个四分体微核数平均为0.58个。在SDAU18花粉发育的每个时期都产生了低频率的败育花粉。在三细胞成熟花粉期,SDAU18可育花粉率为88%,结实率为71.2%,明显低于双亲。     

小麦—滨麦—偃麦草三属杂交后代的细胞遗传学和形态学研究

对小麦—滨麦—偃麦草三属杂交后代进行了形态学、育性和细胞遗传学研究。结果表明 :三属杂种杂交结实率较低 ,平均为 2 1 .8%。F1 自交结实率很低 (平均 2 .6% ) ,形态介于双亲之间 ,生长旺盛 ,熟期晚 ,具有较强的杂种优势。 F2 、F3出现严重分离。 F1 根尖体细胞染色体数为 2 n=5 6,花粉母细胞减数分裂中期 平均构型为 1 2 .2 3 2 1 .0 6 0 .2 3 0 .1 3 0 .0 3 0 .0 2 ,同时出现大量多价体。说明普通小麦近缘种属染色体组 J和 E、St的部分染色体之间能形成不紧密的配对。PMC后期 ,有落后染色体排列在赤道板上 ;末期 、末期 分别出现大量的二分孢子带微核和四分孢子带微核现象。这是 F1 育性极低的原因     

(亚洲棉×司笃克氏棉)不同倍性杂种一代的育性和花粉母细胞减数分裂行为的研究

亚洲棉与司笃克氏棉杂交,获得了125粒杂种种子,用0.05%秋水仙素水溶液处理,获得7株加倍的四倍体F_1植株。1984-1987年的研究结果表明,二倍体F_1花粉母细胞减数分裂不正常,中期Ⅰ染色体构型是20.53Ⅰ+2.45Ⅱ+0.19Ⅲ,二价体交叉频率为1.07;后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体分向两级不均衡,产生各种类型的异常四分孢子,由此发育的花粉无生活力,用亚洲棉回交或自然授粉均未结铃。四倍体F_1减数分裂较正常,中期Ⅰ染色体构型为0.1Ⅰ+25.9Ⅱ,二价体交叉频率为1.96,后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体走向两极较均衡,产生的花粉部分可育,授陆地棉花粉或自然授粉能结少数种子。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F1的细胞遗传学分析

[目的]研究偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F1的染色体配对特点。[方法]利用压片法对普通小麦烟农15、SDAU18及其杂种F1的小孢子发生和花粉发育过程进行了细胞学观察。[结果]两亲本（烟农15和SDAU18）的小孢子发生和花粉发育基本正常,二者结实率也基本正常。F1小孢子发生过程紊乱,花粉母细胞减数分裂中期I出现较高频率的单价体和二价体,分别为10.11和18.29个,而多价体出现的频率非常低;减数分裂后期I,每个细胞落后染色体平均为5条;四分体期,每个四分体微核数平均为4.43个。在杂种F1花粉发育的每个时期都产生了不同频率的败育花粉,但败育主要发生在第1次孢子有丝分裂以后。在三细胞成熟花粉期,杂种F1可育花粉仅有31%。[结论]为深入分析和利用该双二倍体提供了细胞遗传学依据。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F_1的细胞遗传学分析

[目的]研究偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种F1的染色体配对特点。[方法]利用压片法对普通小麦烟农15、SDAU18及其杂种F1的小孢子发生和花粉发育过程进行了细胞学观察。[结果]两亲本（烟农15和SDAU18）的小孢子发生和花粉发育基本正常,二者结实率也基本正常。F1小孢子发生过程紊乱,花粉母细胞减数分裂中期I出现较高频率的单价体和二价体,分别为10.11和18.29个,而多价体出现的频率非常低;减数分裂后期I,每个细胞落后染色体平均为5条;四分体期,每个四分体微核数平均为4.43个。在杂种F1花粉发育的每个时期都产生了不同频率的败育花粉,但败育主要发生在第1次孢子有丝分裂以后。在三细胞成熟花粉期,杂种F1可育花粉仅有31%。[结论]为深入分析和利用该双二倍体提供了细胞遗传学依据。     

小偃麦种质系SN0606的形态学和细胞学分析

对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂种后代中选育的小麦种质系SN0606进行主要农艺性状调查和细胞学鉴定,结果表明:SN0606平均株高87.0 cm,平均穗长10.5 cm,小穗数23个,穗粒数56;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ;与普通小麦的杂种F1PMC MⅠ染色体构型为2n=0.78Ⅰ+20.61Ⅱ,SN0606可能是一个小麦—中间偃麦草的二体异代换系。     

小麦-滨麦-偃麦草三属杂种的创制及其遗传分析

利用八倍体小滨麦和八倍体小偃麦杂交,创制出小麦-滨麦-偃麦草三属杂种,对杂种F_1进行了形态学、育性和细胞学分析。结果表明:以小滨麦作母本较易创制出三属杂种,其杂交结实率平均为20．8%。杂种F_1形态特征介于双亲之间,具有较强的杂种优势,生长旺盛,熟期晚,自交结实率较低。F_1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为18．58Ⅰ 18．59Ⅱ 0．085Ⅲ 0．028Ⅳ,PMC后期Ⅰ观察到部分落后染色体排列在赤道板上;二分体、四分体和小孢子时期,细胞内普遍观察到微核,且出现大量异形细胞。三属杂种F_1的花粉育性较低。     

半枝莲花粉母细胞减数分裂观察及核型分析

应用压片法对药用植物半枝莲的花粉母细胞减数分裂过程和核型进行了研究,结果表明:半枝莲绝大多数花粉母细胞减数分裂过程中染色体的行为正常,终变期可形成13个二价体,其减数分裂为同时型;花粉粒育性为98.4%;半支莲的染色体数目为2n=2x=26,核型公式为K(2n)=2x=26=20m+4sm+2st,染色体长度范围为1.49～4.24 μm,染色体相对长度组成为2n=8S+8M1+4M2+6L,其核型为"2B"型,从染色体水平证明半枝莲在系统演化上属于较进化的种类.     

太行菊和芙蓉菊花粉母细胞减数分裂过程

对太行菊和芙蓉菊花粉母细胞减数分裂过程进行了研究.结果表明:太行菊和芙蓉菊减数分裂过程基本正常,为同时型胞质分裂.减数分裂中期Ⅰ染色体基本构型为9个二价体,其中太行菊和芙蓉菊每个花粉母细胞(PMC)平均染色体配对构型分别为005Ⅰ+892Ⅱ+003Ⅳ和004Ⅰ+861Ⅱ+002Ⅲ+017Ⅳ;部分花粉母细胞后期Ⅰ和后期Ⅱ及末期Ⅰ和末期Ⅱ发现有染色体桥、落后染色体、微核及不同步分裂等减数分裂异常现象.     

Pseudoroegneria spicata×P.libanotica种间杂种F_1的细胞遗传学研究

对P .spicata、P .libanotica和它们的人工种间杂种F1 花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为和繁育特征进行了分析 ,杂种F1 减数分裂染色体配对平均构型为 0 4 5Ⅰ +6 5 5Ⅱ (C -值 =0 86 ) ,表明这 2个种含有相同的染色体组 ,且亲缘关系较近。杂种F1 花粉育性小于 2 % ,不能正常结实 ,表明 2个亲本种间存在较强的生殖隔离 ,是独立的生物学物种     

硬粒小麦-簇毛麦-黑麦三属杂种及后代的形态和细胞遗传学研究

以硬粒小麦-簇毛麦双二倍体(AABBVV,2n=6x=42)为母本,荆州黑麦为父本,经杂交获得硬粒小麦-簇毛麦-黑麦三属杂种F_1代。杂交结实率为8.2％。杂种自交不孕。形态上呈双亲中间型,并保持双亲具有的优良抗逆性。杂种体细胞染色体数目为2n=4x=28,减数分裂中期Ⅰ染色体平均配对构型为26.63Ⅰ 0.68Ⅱ 0.004Ⅲ。用普通小麦作回交亲本获得的回交一代仍自交不孕,染色体数目的变幅为37～49。本文对簇毛麦、黑麦的有用种质在小麦改良中的综合利用进行了讨论。     

栽培大麦与球茎大麦和平展大麦种间杂种的细胞遗传学研究

利用幼胚培养技术获得了栽培大麦(Hordeum vulgare,2n=2x=14)×球茎大麦(H.bulbosum,2n=4x=28)和平展大麦(H.depressum,2n=4x=28)×栽培大麦种间杂种。杂交结实率分别为95.8％和75.0％。杂种在形态上偏向野生大麦亲本,自交不孕,回交亦不结实。栽培大麦×球茎大麦杂种在减数分裂中期Ⅰ的平均染色体构型为6.08Ⅰ+4.76Ⅱ+1.36Ⅲ+0.29Ⅳ,双亲染色体组间有比较高的同源关系,但在染色体结构上已有所分化。平展大麦×栽培大麦杂种表现减数分裂染色体数目的不稳定性,中期Ⅰ的平均染色体构型为16.02Ⅰ+2.47Ⅱ+0.02Ⅲ,表明双亲染色体组间无同源关系。本文对野生大麦种质导入栽培大麦的可能性进行了讨论。     

两个鹅观草与披碱草属间杂种的染色体配对分析

通过人工远缘杂交,成功获得老芒麦(Elymus sibiricusL.,2n=4x=28)与大鹅观草(Roegneria grandisKeng,2n=4x=28)及鹅观草(R.kamojiOhwi,2n=6x=42)与Wawawai披碱草(E.wawawaiensisJ.R.Carlson&Barkworth,2n=4x=28)属间杂种F1植株。分析杂种减数分裂染色体配对行为显示:E.sibiricus×R.grandis染色体配对构型为17.90Ⅰ+4.90Ⅱ+0.10Ⅲ;R.kamoji×E.wawawaiensis的构型为11.02Ⅰ+11.96Ⅱ+0.02Ⅲ。结果表明:老芒麦与大鹅观草存在一个染色体组的部分同源关系(St),鹅观草与Wawawai披碱草具有2对同源的染色体组(St和H)。本试验结果与前人细胞学报道一致,支持大鹅观草具有StY染色体组。鹅观草属与披碱草属具有不同的染色体组组成,应为两个独立的属。     

野黄瓜与栽培黄瓜种间杂种F1雌雄配子发生和发育的细胞学研究

【目的】探讨野黄瓜（Cucumis hystrix Chakr., 2n = 24）与栽培黄瓜‘NC4406’（C. sativus L., 2n = 14）的种间杂种F1（2n = 19）雌雄配子发生、发育特点，为种间亲缘关系、杂种可育和败育机制提供细胞学证据。【方法】采用减数分裂制片法和石蜡切片法分别观察研究雄配子和雌配子发生、发育过程，并通过回交试验测定雌雄配子的实际育性水平。【结果】花粉母细胞减数分裂中期I中存在单价体、二价体、三价体和四价体等多种染色体构型；后期I和后期II中常出现落后染色体和染色体桥，最终导致了多分体的形成和只有部分小孢子能发育成正常可育的花粉粒（约占总数的23.3%）。杂种F1雌配子体发育过程中常出现胚囊退化或产生无极性的异常胚囊，只有40%左右的胚囊能发育成正常的8核胚囊。正反回交的平均结籽数分别为22.8和6.3粒/果，表明该杂种F1的雌雄配子均具有一定的授粉受精能力。【结论】尽管该种间杂种F1仅具有部分育性，但它的减数分裂过程证明了野黄瓜和栽培黄瓜的染色体组发生了广泛的交换和重组，表明这一种间杂种F1在转导野生有用性状中将能发挥重要作用。     

百合三倍体种间杂种花粉母细胞减数分裂行为观察

对细叶百合(2x)×布鲁拉诺(4x)的三倍体种间杂种花粉母细胞减数分裂过程进行了观察,发现三倍体种间杂种减数分裂过程中出现较多异常现象,在双线期出现不等二价体;在后期I和末期工出现染色体桥;在后期Ⅰ、末期Ⅰ、中期Ⅱ和末期Ⅱ出现滞后染色体;在末期Ⅰ和二分体时期出现微核;在末期Ⅰ和后期Ⅱ出现不均等分离等.花粉母细胞减数分裂异常可能是导致花粉败育的主要原因.     

普通小麦-大麦杂交后代花粉母细胞减数分裂染色体行为的检测与分析

通过对普通小麦与大麦杂交后代的花粉母细胞减数分裂染色体行为进行检测及分析,表明小麦-大麦远缘杂交后代减数分裂行为存在一些异常现象.花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)均具有一定数量的单价体,普遍存在多个棒状二价体和多价体;后期Ⅰ、后期Ⅱ和末期出现落后染色体、染色体桥、微核、四分孢子分裂异常等.这些异常现象可能是由远缘杂交的2个亲本间染色体组存在差异造成,导致了杂种后代中的大麦染色体的遗传不稳定性.