温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制.[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1％I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计.[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育.而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育.[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一.单核期是其败育的关键时期.     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制。[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1%I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计。[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育。而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育。[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一。单核期是其败育的关键时期。     

石蒜小孢子发生与雄配子体形成

报道了石蒜(Lycoris radiataHerb.)小孢子和雄配子体的发生发育。花药由4个花粉囊组成,花粉囊壁包括表皮、药室内壁、中层与绒毡层。小孢子母细胞减数分裂后胞质分裂为连续型。小孢子母细胞减数分裂过程存在滞后染色体、染色体桥、染色体片段和微核等现象。成熟花粉粒具有二核、三核和营养细胞中存在二核等异常现象。减数分裂异常和绒毡层细胞延迟退化是导致花粉败育的主要因素。     

甘蓝型油菜与黑芥双倍体减数分裂的原位杂交分析

【目的】探明植物杂种后代减数分裂异常与花粉败育之间的关系。【方法】通过甘蓝型油菜与黑芥种间杂交和基因组加倍,获得芸薹属三基因组双倍体,采用基因组原位杂交方法,观察三基因组双倍体花粉母细胞的减数分裂规律。【结果】与单倍体相比,双倍体花粉育性得到一定恢复,但可育花粉的比例较低,只有10%~20%。基因组原位杂交结果显示,双倍体花粉母细胞减数分裂终变期染色体以形成同源二价体为主,但也有部分染色体形成四价体或六价体。四价体有3种形式:B基因组染色体形成的四价体、AC基因组染色体形成的四价体及B与AC基因组之间形成的异配四价体。减数分裂后期Ⅰ染色体均等分离的细胞占总数的70%左右,在第2次减数分裂期也观察到非正常分裂如非四分孢子、微核等现象。【结论】减数分裂过程中的染色体异常行为可能是导致花粉育性不高的重要原因;虽然不正常的减数分裂导致花粉育性下降,但双亲染色体的异源联会可为双亲遗传物质的交换提供条件。     

异源三倍体百合减数分裂染色体行为的研究

采用细胞遗传学方法,对Longiflorum×Asiatic系列异源三倍体百合 ‘Bonsoir’（2n=3x=36）小孢子母细胞减数分裂进行了研究和分析。结果显示,有64.31% 的花粉具有活力,且有活力的花粉大小范围在986.33~3 491.68 μm2之间,并呈双峰分布。形成败育花粉的主要原因如下:高度不规则的染色体配对、落后染色体、染色体桥、不均等分离、微核等现象。另外,减数分裂中期Ⅱ纺锤体的异常定向导致了末期Ⅱ二分体和三分体的形成,产生未减数的配子,如融合纺锤体和三极纺锤体;但平行纺锤体和垂直纺锤体不参与未减数配子的形成。一些小孢子母细胞在胞质分裂过程中未形成细胞板,导致单分体的形成以及二分体和三分体的增加,提高了未减数配子的频率。通过对小孢子发生过程中各种现象的观察,对异源三倍体百合在育种中的应用进行讨论。      

辣椒雄性不育两用系小孢子发生的细胞学观察

以辣椒雄性不育两用系AB114为试材,采用石蜡切片技术,对不育株系和可育株系花粉母细胞减数分裂过程以及花药和小孢子的发育过程进行了对比观察。结果表明:不育株系花粉母细胞减数分裂行为异常,败育现象从造孢细胞时期以后每个阶段都有发生,绒毡层发育异常是导致小孢子败育的主要原因。     

高羊茅雄性不育株花粉母细胞减数分裂染色体异常行为观察

本文从株型、株高、叶长、叶宽、叶色、叶片质地、分蘖数、穗长等方面研究不育材料形态特征。同时,采用卡宝品红染色制片法,对高羊茅雄性不育植株A2200829花粉母细胞减数分裂过程中的异常行为进行观察,发现本在减数分裂过程中发现存在大量单价体、染色体桥、落后染色体、不均等分离、微核、三分体等异常现象,初步分析这些小孢子异常分裂是导致高羊茅花粉败育的重要原因之一。     

栽培茄和野生种远缘杂交后代的细胞学研究

本文通过观察茄子远缘杂交后代和其双亲的花粉母细胞减数分裂，发现杂种Ｆ１花粉母细胞减数分裂异常，出现单价体，落后染色体和染色体等现象，这种减数分裂后期染色体分配不均衡是造成分粒败育的原因。     

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

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.     

女贞的小孢子发生和雄配子体形成

 应用光学显微镜对女贞的小孢子发生和雄配子体形成进行了研究,观察到小孢子母细胞减数分裂有不同步现象,并在木犀科中首次发现含3个生殖细胞的异常花粉粒.雄蕊花药四室,纵裂,表皮下多孢原细胞;药壁发育属被子植物型;腺质绒毡层;细胞具二核;小孢子母细胞减数分裂同步或否,胞质分裂同时型;四面体型四分体;成熟花粉粒三细胞型,具粗网状纹饰.     

毛白杨胚胎学观察——1.花药的结构及花粉的发育

本研究所用植物材料于1980—1982年分期分批取自河南郑州和北京等地的毛白杨Populus tomentosa Carr雄株。小孢子发生属同时型。四分体排列有三种形式:四面体形、左右对称形和交叉型。单核小孢子有丝分裂多不均等,少为均等分裂,形成大小一致的两个细胞,以致营养细胞和生殖细胞无法区别,这部分小孢子可能已在体内即走上Vasil(1980)所归纳的组织培养过程中孢子体发育的B途径。对毛白杨雄性不育的形态解剖特征着重予以描述。不散粉的花药皱缩;花粉囊壁层表皮细胞的胞壁呈犬牙状;败育花粉形态多样,大小不一;无核或核极小;无色或染色极深。从发育过程来看,花粉的败育主要是由于减数分裂Ⅱ末期产生不正常四分体的缘故。同时,绒毡层在减数分裂期间发育极不正常,可能与花粉的败育有密切的关系。     

滇—型粳稻雄性不育系花粉发育的研究

 滇一型粳稻雄性不育系花粉母细胞的减数分裂和花药绒毡层的发育是正常的。在花粉发育的单核期,小孢子的超微结构,二丙酸酯荧光素分解酶活性变化,酯酶同工酶以及离体培养再生植株的能力与保持系并没有明显的差异,但是,花粉发育到雄配子体时期,发育速度显著减慢,生殖细胞分裂迟缓,因此,花粉没有受精能力,花粉发育速度在品种间存在着差异。但超微结构和酶的活性研究表明,大多数花粉并未发生不可逆转的败育,较高的温度有加速发育的效应,可以使部分花粉具有受精能力。     

滇—型粳稻雄性不育系花粉发育的研究

滇一型粳稻雄性不育系花粉母细胞的减数分裂和花药绒毡层的发育是正常的。在花粉发育的单核期,小孢子的超微结构,二丙酸酯荧光素分解酶活性变化,酯酶同工酶以及离体培养再生植株的能力与保持系并没有明显的差异,但是,花粉发育到雄配子体时期,发育速度显著减慢,生殖细胞分裂迟缓,因此,花粉没有受精能力,花粉发育速度在品种间存在着差异。但超微结构和酶的活性研究表明,大多数花粉并未发生不可逆转的败育,较高的温度有加速发育的效应,可以使部分花粉具有受精能力。     

结球甘蓝减数分裂中染色体异常行为分析

对300多个纯合二倍体结球甘蓝花粉母细胞减数分裂各时期的染色体进行观察,发现自然条件下纯合二倍体甘蓝花粉母细胞在减数分裂的双线期、终变期以及中期Ⅰ出现了高频率的1～3个四价体和中期Ⅰ有高频率的1～3对染色体提早分离和滞后分离2种异常现象,探讨了甘蓝结实率不高与染色体异常行为之间的关系。     

甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A 花药发育的细胞学研究

【目的】明确甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花药败育的时期及细胞学特征,为进一步研究其雄性不育的机理奠定理论基础。【方法】用不同温度（16℃和22℃）处理试验材料不育系TE5A,分别观察植株的育性及花器形态;并采用常规半薄切片技术,通过甲苯胺蓝、苯胺蓝和苏丹黑B等染料进行染色,观察并比较该不育系TE5A不育植株和可育植株花药发育的显微结构、胼胝质以及脂质体等脂类物质的异同;进一步通过透射电镜对其花药发育的超微结构进行比较观察。【结果】当把可育株油菜从16℃光照培养箱移到22℃光照培养箱后7 d,观察到花朵的育性转变为雄性不育。把22℃光照培养箱的不育株油菜移到16℃光照培养箱后,观察到先开放的花朵表现为雄性不育,而随后开放的花朵表现为雄性可育。在不育环境下的不育株TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但不育株花朵的花丝显著短于可育株的花丝,并且花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。在不育环境下,不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,花粉母细胞减数分裂发生异常,没有二分体及四分体的形成,形成“拟小孢子”。胼胝质在花粉母细胞时期可以正常合成,但后续的降解滞后,在四分体时期没有降解,直至花粉粒成熟期才开始降解。绒毡层没有观察到明显异常,并能分泌脂质体等脂类物质。“拟小孢子”的花粉粒外壁发育异常,无法形成具有特殊柱状体和顶盖结构的花粉粒外壁,因此,不能结合孢粉素和脂质体等物质。随着花药的继续发育,最后“拟小孢子”逐渐降解,只剩下花粉空壳。【结论】甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,减数分裂异常导致无法形成二分体及四分体,并且胼胝质的异常降解及花粉粒外壁的异常对花药败育也有重要影响。甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A可以作为一新型甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系材料。     

大白菜部分单体雄配子发育的观察研究

对大白菜3号、5号、10号等3个单体的雄配子体发生发育进行了细胞学观察,结果表明3个单体的花粉败育是从小孢子时期开始的,导致败育的原因主要是绒毡层的肥大和延迟解体,另外,在雄配子体的发育过程中出现的四分体大小不均、花药畸形、花药药隔维管束数目增多和药室合并等异常现象对单体花粉败育的也有一定的影响。