水稻植株减数分裂期辐射诱变研究

本文提出了以水稻植株的形态特征—顶叶与下一叶的叶环距——为指标,来判断植株进入花粉母细胞减数分裂期的适宜辐照时间和适宜的处理剂量。水稻花粉母细胞发育阶段不同,对辐射的敏感性也各异。以花粉母细胞形成期最敏感,减数分裂期次之,单核至三核期再次之。但辐射诱变的效果则以减数分裂期最好,其次是单核至三核期,再次是花粉母细胞形成期。水稻植株减数分裂期辐射诱变M_1代出现的染色体变异和早熟、矮秆、抗病等性状的变异频率均较辐射干种子的为高。本文对辐射处理后各世代的选择方法也提出了初步意见。     

黑芥与花椰菜体细胞杂种花粉母细胞的减数分裂不同步及染色体行为异常

本研究对黑芥与花椰菜体细胞杂种及其双亲的花粉母细胞减数分裂行为进行了观察和比较,结果表明黑芥与花椰菜的花粉母细胞减数分裂同步性很高,而其体细胞杂种表现出明显的减数分裂不同步,各杂种不同株系间减数分裂不同步的程度与跨度各异。减数分裂不同步发生是由于为部分花粉母细胞在减数分裂某一时期发生停滞或推迟,这一时期(或第一个停滞时期)主要发生在第一次减数分裂的前期。花粉母细胞发育虽不同步,但最后均完成减数分裂形成花粉粒,所形成的花粉粒的活性相差甚远。此外,研究结果还显示,体细胞杂种有着较高的减数分裂染色体行为异常频率,尤其是在中期Ⅰ后。主要表现为减数分裂中期Ⅰ的染色体的早迁、后期Ⅰ和后期Ⅱ的染色体滞后及染色体不均等分离、四分体时期的异常等现象。花粉粒的活性与减数分裂时期染色体行为异常程度有关,染色体行为异常及微核现象出现的频率越高,相对的花粉粒活力也越低。     

热害胁迫条件下水稻花药发育异常的早期特征

田间条件下持续高温(而非短期高温)是导致水稻生殖生长期高温危害的重要条件,由此推测水稻花粉母细胞减数分裂至抽穗的一段期间,可能均为水稻的高温敏感期,且高温诱导可能具有累积效应。本研究模拟田间典型灾害天气条件,在人工气候箱内对杂交水稻"金优63"花粉母细胞减数分裂期进行连续3d的热害胁迫处理,对处理后不同发育时期的花药组织取样切片观察,从组织、细胞水平探讨水稻受高温胁迫后花药可能出现的早期异常特征。结果表明,受高温胁迫后,在小孢子形成阶段,水稻花粉母细胞发育异常、四分体无法适时分散;在花粉粒成熟阶段,水稻生殖细胞失去正确的排列方向、绒毡层细胞发生非正常分解、花药壁和花粉粒发生形态异常并出现败育。此外,植株减数分裂期受高温胁迫后,开花时花粉活力显著降低。这些结果表明,抽穗前的高温直接导致水稻花药组织和生殖细胞异常发育,从而减少有效花粉的形成和降低裂药与授粉性能,可能成为田间条件下持续高温引起水稻不育的重要原因。     

秋水仙碱诱导粗皮桉花粉染色体加倍研究

目前自然界仍未发现天然多倍体桉树的存在,建立人工诱导桉树未减数2n花粉技术体系对于推进桉树的多倍体种质创制及遗传改良的意义重大。本研究以粗皮桉为对象,探究其花蕾发育与小孢子母细胞减数分裂进程的特点,并对不同发育阶段花蕾施加秋水仙碱处理,诱导粗皮桉花粉染色体加倍。结果表明,待观察到小孢子母细胞减数分裂开始后48 h,即处于细线期至粗线期的花蕾占比最高时,在靠近花序位置的花枝上切口并导入0.5%浓度的秋水仙碱溶液处理6 h的效果最佳,人工诱导2n花粉的有效诱导率达到31.34%。诱导获得的粗皮桉2n花粉较普通单倍性花粉的形态差异显著。本研究揭示了粗皮桉花蕾发育与小孢子母细胞减数分裂的时序性关系,建立了基于花蕾着生位置和发育时数,即时判别粗皮桉小孢子母细胞减数分裂时期的方法,明确了采用秋水仙碱溶液处理诱导粗皮桉花粉染色体加倍的最佳时机和处理条件,为进一步开展桉树多倍体种质创新工作奠定了重要基础。     

三个棉花雄性不育株花药发育的过程

利用20Gy的60Co射线对陆地棉品种苏棉22号的花粉进行辐照处理,处理后的花粉给雌蕊授粉,并收获种子。从M1群体中选取3个雄性不育株,采用石蜡切片技术对花药发育过程进行研究。通过与对照比较,3个雄性不育株各个时期的败育特征有一定差异,但它们的主要败育特征是一致的：从小孢子母细胞时期至小孢子发育阶段都有败育,小孢子母细胞、绒毡层和中层细胞以及花药的形态都受到不同程度的影响,包括小孢子母细胞有微核及双核现象、减数分裂阶段小孢子母细胞的细胞质膨胀、绒毡层及中层细胞异常等。     

四倍体亚洲百合品种花粉母细胞减数分裂行为观察及花粉生活力测定

为研究四倍体亚洲百合品种花粉生活力低的原因,本试验以3个四倍体亚洲百合品种布鲁拉诺(Brunello,2n=4x=48)、瓦迪索(Val Di Sole,2n=4x=48)、穿梭(Tresor,2n=4x=48)为试材,采用卡宝品红染色常规压片法对花粉母细胞减数分裂行为进行观察,并对其花粉生活力进行了测定。结果表明,四倍体亚洲百合品种花粉母细胞在减数分裂过程中出现较多异常现象,包括在后期Ⅰ、后期Ⅱ和末期Ⅱ出现滞后染色体,在末期Ⅰ出现染色体桥,在后期Ⅱ出现分裂不同步、不均等分离,在末期Ⅰ、四分体时期出现微核,以及出现了三核四分体等。品种布鲁拉诺花粉母细胞减数分裂异常频率为10.22%、穿梭为21.48%、瓦迪索为33.15%。布鲁拉诺的花粉生活力明显高于其它2个品种,为81.03%,穿梭为66.03%,瓦迪索为48.81%。花粉母细胞减数过程中存在的异常现象可能是导致四倍体亚洲百合品种花粉败育的主要原因之一。研究为百合多倍体育种及无花粉新品种选育奠定一定基础。     

三个棉花雄性不育株花药发育过程的研究

利用20Cy的~(60)Co γ射线对陆地棉品种苏棉22号的花粉进行辐照处理,处理后的花粉给雌蕊授粉,并收获种子.从M_1群体中选取3个雄性不育株,采用石蜡切片技术对花药发育过程进行研究.通过与对照比较,3个雄性不育株各个时期的败育特征有一定差异,但它们的主要败育特征是一致的:从小孢子母细胞时期至小孢子发育阶段都有败育,小孢子母细胞、绒毡层和中层细胞以及花药的形态都受到不同程度的影响,包括小孢子母细胞有微核及双核现象、减数分裂阶段小孢子母细胞的细胞质膨胀、绒毡层及中层细胞异常等.     

外源DNA导入普通小麦雄性不育变异体的花粉母细胞减数分裂观察

将外源λDNA导入受体普通小麦品系 81 45 2 7,获得一雄性不育变异体。对该不育变异体和受体花粉母细胞减数分裂过程进行观察。结果发现 ,不育变异体花粉母细胞染色体异常比率达到 1 8% ,而受体花粉母细胞染色体异常比例为 0 8% ,二者存在明显差异。染色体异常类型主要有单价体、染色体落后、染色体断片、染色体桥、微核及二分体、四分体异常等。染色体异常可能是外源DNA导入受体后 ,整合进受体染色体中的DNA片段影响其正常的遗传过程而造成的。花粉母细胞减数分裂过程染色体异常可以引起部分花粉败育 ,但不是该变异体败育的主要原因     

茄子游离小孢子培养中小孢子发育的细胞学观察

本文以茄子（Solanum melongena L.）杂交F1代的植株为试验材料，通过游离小孢子的培养，对小孢子脱分化、再分化形成再生植株的发育途径，进行了较为详细的形态细胞学观察。其结果如下：（1）小孢子进行均等分裂和营养细胞分裂两种方式都能形成胚状体或愈伤组织。生殖细胞仅分裂1-2次。（2）多细胞小孢子从花粉沟或萌发孔突出来脱掉花粉壁。（3）花药组织在胚状体形成过程中起着重要作用。（4）从获得的再生植株中，随机取37株进行根尖细胞染色体观察发现，22株为单倍体，14株为二倍体，1株为四倍体。     

辐射亚洲百合鳞茎(M_1)染色体畸变研究

6 0 Coγ射线辐照亚洲百合Pollyana品种的鳞茎 ,辐照后的当代植株 (M1)花粉母细胞减数分裂出现明显的辐射效应 ,染色体数目和结构发生了变异。多次实验证明 ,花粉败育时期推测在四分体形成之后     

高温诱导银白杨花粉染色体加倍研究

以银白杨为试验材料,在掌握小孢子母细胞减数分裂规律的基础上采用高温处理诱导花粉染色体加倍,对不同处理温度和处理持续时间在不同减数分裂时期的诱导效果进行了研究。结果表明：温室水培条件下,银白杨完成小孢子母细胞减数分裂大约需3~4d,不同时期和花药颜色变化有相关性;高温诱导银白杨2n花粉的最佳时期是中期Ⅰ,处理条件为36℃持续4h,最高2n花粉百分率39.6%,平均2n花粉百分率32.75%。高温处理后导致银白杨散粉延迟,相对于同一环境条件下的正常花芽散粉晚大约2~3d, 且花粉量很少。     

水稻植株生殖细胞发育时期辐照与育性研究

用１５～７０Ｇｙ剂量辐照处理早籼稻广陆矮四号生殖细胞不同发育阶段植株,Ｍ１代表现出花粉母细胞期植株的辐射敏感性最强,其次是减数分裂、幼嫩单核期,而单核花粉阶段的敏感性较差。减数分裂期植株经２５～５０Ｇｙ辐照后,Ｍ１代异常四分体出现频率为１００％～４７６％,异常花粉率为３１４％～７７８％。在１５～５０Ｇｙ剂量范围内,Ｍ２代植株分离为正常株、半不育株、高不育株及全不育株等多种类型,其中非正常结实株率随着辐照剂量的增加而增高。Ｍ２代半不育株在Ｍ３代仍分离出约占总株数１／３左右的半不育株,Ｍ２代高不育株在Ｍ３代也能分离出少数正常株,但多为高不育株。     

水稻辐射诱变抗稻瘟病的筛选初报

本文介绍了采用~(60)Co—Υ射线.激光等手段,对水稻5个品种、8个杂交组合、5个杂交稻 F_1进行处理后,获得的203个突变体,经稻瘟病混合菌系接种鉴定筛选,得到抗病突变体31个,中抗6个,感病166个。抗病为15.3%,感病为81.8%.并且以复合因素处理比单因素处理好;植株花粉母细胞减数分裂期处理比干种子处理的好。     

热激对温敏核不育系“安农S-1”花药生理变化的影响

试验研究热激对温敏核不育系“安农S-1”花药生理变化的影响结果表明,温敏核不育系“安农S-1”在花粉母细胞形成至减数分裂期经热激(38℃)处理后,其花药中游离氨基酸总量、天冬氨酸和丙氨酸含量均显著高于低温(23℃)处理;而游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量则显著低于低温处理。对照经热激(38℃)处理后,其花药中游离氨基酸和可溶性蛋白质含量与低温处理基本一致,这些生理变化可能影响花粉母细胞正常的形成和减数分裂,以致花粉不能正常发育并最终导致花粉败育。     

秋水仙碱诱导银白杨花粉染色体加倍及其细胞学效应研究

为推动银白杨倍性育种进展,利用秋水仙碱溶液注射处理,对银白杨花粉染色体加倍技术进行了研究,并通过常规压片及间接免疫荧光技术观察了秋水仙碱处理对小孢子母细胞染色体行为和微管骨架分布的影响。结果表明:(1)施加秋水仙碱处理可诱导银白杨花粉染色体加倍,在小孢子母细胞减数分裂细线末期-粗线期施加0.5%秋水仙碱溶液注射处理7次,可获得最高达82.23%的2n花粉。由于注射处理5次与7次诱导效果差异不显著,从节约成本和降低毒害考虑,在实际应用中以0.5%秋水仙碱溶液注射处理5次为宜;(2)秋水仙碱处理导致银白杨小孢子母细胞减数分裂过程染色体行为异常,包括双线期细胞核仁数目增多、微核形成,终变期染色体紧贴核仁,中期I染色体发生极度收缩聚集成团;(3)受秋水仙碱影响,银白杨小孢子母细胞细胞质微管骨架分布发生紊乱。粗线期小孢子母细胞内微管骨架不再呈网状均匀分布于细胞质,而是聚集呈短带状,从而失去对染色体行为的控制。     

航天诱导的凤仙花突变株性状及减数分裂过程的研究

本文报道了种子经神舟 4号飞船搭载的凤仙花突变植株的性状及减数分裂过程的变化。该突变株在花色及花型等宏观性状上有很大变异。观察减数分裂过程 ,发现其小孢子母细胞减数第 1次分裂前期基本正常 ,但到后期Ⅰ出现染色体分配的严重不均 ,并出现落后染色体、分散染色体等。减数第 2次分裂完成时 ,多数形成 4分孢子 ,但同时也出现各种形式的多分孢子。小孢子中染色体数目从 1～ 2 1条不等 ,甚至多达 30多条。小孢子的形状和大小变异明显 ,且小孢子的大小与所含染色体的数目呈正相关。碘液染色检查发现绝大多数花粉不育 ,并与该突变株的低结实率一致。分析认为花粉的大小差异和花粉的育性与减数分裂异常有关 ,而这些现象都是航天诱变造成的     

小麦×玉米诱导小麦单倍体的形态学及细胞学鉴定

为了鉴定小麦(Triticum aestivum L.)×玉米(Zeamays L.)产生的杂种子代的单倍性,采用形态学和细胞学鉴定相结合的方法对杂种幼胚及胚拯救产生的植株进行表型分析与染色体记数。结果表明,小麦×玉米诱导的杂种子房内均无胚乳,仅在少数子房内观察到1个游离的球形幼胚,这些幼胚发育成植株后在花期花药退化或花粉败育,这一特征可作为小麦×玉米杂交后代单倍性的形态学标记。研究同时表明,杂种子代植株体细胞染色体数目为2n=21,在整个染色体组中无可同源配对的成对染色体,并且未发现玉米染色体,结合麦族植物染色体基数x=7的特点,确定该杂种子代为小麦单倍体(三元单倍体),这是小麦×玉米杂交后代单倍体鉴定最重要的细胞学标记。文中同时对小麦×玉米杂交后代单倍体鉴定的重要性,及与以前相关研究结果的差异进行了讨论。     

利用氟乐灵进行同源四倍体萝卜种质创制研究

本研究应用除草剂氟乐灵处理两叶一心幼苗生长点,进行同源四倍体萝卜种质诱导,对变异植株进行形态、细胞学鉴定和花粉母细胞染色体数目鉴定.结果表明,应用0.2 mmol/L和1.0 mmol/L氟乐灵处理,6个萝卜品种都获得同源四倍体植株,10 mmol/L处理仅在Nau-zhqh得到同源四倍体;其中0.2 mmol/L处理Nau-dy和1.0 mmol/L处理Nau-xbch获得四倍体最高诱导率（40%）;四倍体种质与二倍体种质相比,形态性状、气孔大小、保卫细胞内叶绿体数目、花器官大小、花粉粒大小及花粉萌发率都存在显著差异,将形态、气孔鉴定和染色体计数结合可以准确确定变异株的倍性.研究表明利用氟乐灵诱导是进行萝卜同源四倍体种质创新的有效途径之一.     

平流层辐射SP_3谷子雄性细胞发育的研究

对平流层辐射处理ＳＰ３谷子和对照ＣＫ３谷子雄性细胞发育的研究表明,雄性细胞正常发育过程从孢原细胞开始,经初生造孢细胞、次生造孢细胞、小孢子母细胞、二分体、四分体和单核小孢子中央期、单核小孢子液泡期（单核靠边期）、单核小孢子成熟期直到二细胞花粉、三细胞成熟花粉结束。其中四分体形成属连续型。雄性细胞异常发育有几种情况：小孢子母细胞强烈液泡化,细胞质收缩解体,不能进入减数分裂;小孢子母细胞液泡化,呈能进     

诱导方式及基因型对小黑麦单倍体形成的影响

为探索小黑麦单倍体胚诱导方式及小黑麦基因型与玉米类型对小黑麦单倍体胚产生的影响,本文采用4种不同诱导方式、3个小黑麦基因型与3个不同类型的玉米分别对其在小黑麦单倍体胚诱导中的效果进行了研究。结果表明:以玉米花粉授粉后再辅以100mg/L 2,4-D+30ml/L二甲基亚砜对小黑麦单倍体胚的诱导效果最好,其单倍体诱导率为6.65%。不同小黑麦基因型在玉米花粉诱导小黑麦单倍体中的诱导效果是不同的,本研究中以基因型H09-4为最高;不同玉米类型远缘杂交的得胚率总趋势表现为:爆裂玉米ZPA 82/9(4.71%)>甜玉米新自31162(2.94%)>普通玉米103A(1.76%)。可见,除诱导方式外,小黑麦基因型及玉米类型对小黑麦单倍体胚的诱导效果具有重要影响。