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.     

二倍体与四倍体金银花减数分裂观察

通过观察二倍体与同源四倍体金银花花粉母细胞减数分裂过程发现:与二倍体相比,同源四倍体减数分裂过程较复杂,双线期各细胞母细胞中出现单价体、二价体、三价体、四价体和多价体等多种情况,但主要以四价体(Ⅳ)和2个二价体(Ⅱ+Ⅱ)的形式联会;中期Ⅰ、中期Ⅱ出现游离染色体;后期Ⅰ、后期Ⅱ出现落后染色体和不均等分离等现象,但同源四倍体的染色体分离主要是2/2式的均衡分离;末期Ⅱ出现四分体。     

二倍体和四倍体结球甘蓝减数分裂观察

观察了二倍体和同源四倍体结球甘蓝花粉母细胞减数分裂过程。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,有四价体、三价体、二价体和单价体出现;中期Ⅰ及中期Ⅱ有个别染色体游离于赤道板外;后期Ⅰ出现落后染色体、提前解离的姊妹染色单体及染色体的不均衡分离;后期Ⅱ每极染色体数目变化较大;花粉的整齐度和生活力明显降低;讨论了造成四倍体结球甘蓝花粉育性比二倍体低的细胞学原因。     

青黑杨杂种三倍体花粉母细胞减数分裂染色体行为及其花粉变异研究

目的本研究通过分析青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂特征和配子变异规律,为进一步利用三倍体种质作为中介材料进行杨树染色体工程育种奠定基础。方法本研究以雌配子染色体加倍来源的‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种三倍体WT-21及杂种二倍体WD-2雄株为材料,基于醋酸洋红染色压片观察,比较分析了两者花粉母细胞减数分裂染色体行为及花粉形态变异。结果（1）无论是三倍体杂种WT-21还是二倍体杂种WD-2,其花粉母细胞减数分裂染色体行为均非常丰富,存在高频率的染色体提前分离、落后染色体、微核等异常现象,反映了亲本基因组间较强的异质性。（2）WT-21和WD-2花粉母细胞减数第二次分裂过程均存在平行纺锤体、融合纺锤体、三极纺锤体等异常定向,而且在WT-21中还发生胞质提前分裂,共同导致减数分裂产物中二分体、三分体等的产生。（3）三倍体WT-21的花粉空瘪率达44.55%,高于二倍体WD-2;WT-21饱满花粉的直径显著大于WD-2,从花粉直径分布可推测出WT-21能产生少量未减数花粉;WT-21的花粉生活力为（1.08 ± 0.44）%,显著低于二倍体WD-2（28.67% ± 2.04%）。结论由于倍性效应和杂合性的双重影响,青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂存在复杂的染色体行为,并对配子发育造成影响;利用三倍体的花粉进行授粉,可能获得非整倍体和四倍体后代,为杨树染色体操作奠定基础。      

普通白菜同源四倍体花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育研究

应用H33258荧光染色法研究普通白菜小孢子再生四倍体植株花粉母细胞减数分裂和雄配子体发育过程。结果表明:四倍体白菜花粉母细胞减数分裂过程及各时期染色体形态等变化与二倍体植株相似;4条同源染色体中期Ⅰ可出现四价体、二价体或配对二价体、少量三价体和单价体;终变期四价体呈棒状、环状、V形、L形、U形、S形、Y形等多种构型;中期Ⅰ多数细胞中出现10个四价体或配对二价体,个别细胞中出现多价体或单价体。四分体排列方式有垂直型和四面体型;花粉母细胞减数分裂的胞质分裂方式为同时型;成熟花粉粒为三核型,包括1个营养核和2个精核,具四萌发沟。从后期Ⅰ到末期Ⅱ,甚至小孢子有丝分裂,整个分裂过程中均观察到落后染色体等非正常染色体。     

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。     

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.     

特异水稻同源多倍体的染色体行为

用从水稻双胚苗中筛选出来的同源三倍体和同源四倍体株系为材料,和正常的二倍体进行杂交,在后代得到了稳定二倍体株系,对母本多倍体的研究发现,在多倍体的花粉母细胞减数分裂中,除了大量的染色体落后等现象外,还可以形成12个二价体;在多倍体自交后代的根尖细胞中发现有嵌合体存在,为多倍体的进一步研究提供了细胞学依据.     

四倍体节节麦的染色体配对试验

节节麦是普通小麦D染色体组的供体,研究利用节节麦的优良遗传变异特性,对于改良现代普通小麦品种具有重要意义。试验以同源四倍体节节麦为材料,采用常规压片法观察了花粉母细胞的减数分裂染色体配对。结果表明,同源四倍体节节麦花粉母细胞的减数分裂中期Ⅰ染色体的配对构型比较复杂,有单价体、二价体及三价体、四价体等多价体,但仍以二价体为主。     

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。     

(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。     

特异多倍体水稻的遗传特性

在二倍体的水稻双胚苗基础群体中,我们发现了一些自然发生的多倍体材料,将这些多倍体株系筛选出来,种成株系,对它们的生物学特性、倍性、花粉可育性、花粉母细胞的减数分裂情况及其与二倍体的可杂交性进行了研究,结果表明：（1）在129个株系中,大部分为三倍体,占91．5％,四倍体仅占8．5％;（2）部分株系的花粉可染率说明花粉的育性很低;（3）多倍体花粉母细胞的减数分裂说明,除了多价体、染色体落后和微核出现外,在三部体和四倍体株系中,均发现了有12个二价体的形成,即可形成正常的n配子;（4）多倍体和二倍体杂交证明,尽管杂交后代出现大量的非整倍体,但有部分二倍体杂种出现,并在后代中表现稳定。作者认为这些多倍体株系具有控制早代稳定的特异性,其应用将对水稻的理论研究和生产实践产生重要影响。     

白菜型油菜黄芽白与甘蓝型油菜湘油15种间杂交及其杂种后代的遗传学特征

采用人工杂交方法,以甘蓝型油菜湘油15和白菜型油菜黄芽白为亲本进行正反交获得杂种一代,杂种一代自交产生杂种二代。结果表明,以甘蓝型油菜为母本杂交容易获得杂种后代,而反交组合却比较困难。正反交杂种一代株型和叶片形态都与甘蓝型油菜接近。在花粉母细胞第一次减数分裂前期,染色体主要形成二价体或单价体,但也有少数染色体参与非同源联会形成多价体。第一次减数分裂和第二次减数分裂的中期和后期,落后染色体和染色体桥也较多出现在花粉母细胞中。杂种一代雄蕊发育不良,花粉育性低,自交结实率也比较低。杂种二代花粉育性极显著(P<0.01)提高,自交结实率也比杂种一代极显著(P<0.01)提高。预期经多代自交,杂种育性能得到较好恢复,可以作为甘蓝型油菜改良的遗传资源。     

四倍体葡萄花粉母细胞减数分裂与坐果率关系的研究

以二倍体玫瑰香葡萄为对照,观察了诱变成功的２个四倍体玫瑰香葡萄品系四玫Ⅰ、四玫Ⅱ以及当前生产栽培的四倍体品种巨峰的花粉母细胞减数分裂过程;研究了四倍体葡萄花粉母细胞减数分裂过程中的种种异常现象,并探讨了这些现象与坐果率之间的关系。结果表明：四倍体葡萄花粉母细胞减数分裂过程中,后期Ⅰ、后期Ⅱ出现落后染色体的细胞频率及末期多分孢子与坐果率之间有显著的负相关关系。     

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.     

辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为研究

研究辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为,有助于育种工作者了解辣椒的微观发育行为并掌握辣椒种间杂交不育的具体原因。通过改良的染色体制片方法共观察了从前期I至四分孢子时期的486个花粉母细胞,发现辣椒花粉母细胞减数分裂行为中细胞质分裂类型为同时型,且染色体有多种异常行为。中期Ⅱ的细胞中有23.8%出现染色体滞后现象,另外,在前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ中也存在少量的染色体异常行为。末期Ⅱ中产生微核的概率为7.0%。这一结果可以较好地解释辣椒种间杂交花粉育性和结实率低的现象,为进一步创制新的种质提供一定的理论依据。     

辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为研究

研究辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为,有助于育种工作者了解辣椒的微观发育行为并掌握辣椒种间杂交不育的具体原因。通过改良的染色体制片方法共观察了从前期I至四分孢子时期的486个花粉母细胞,发现辣椒花粉母细胞减数分裂行为中细胞质分裂类型为同时型,且染色体有多种异常行为。中期Ⅱ的细胞中有23.8%出现染色体滞后现象,另外,在前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ中也存在少量的染色体异常行为。末期Ⅱ中产生微核的概率为7.0%。这一结果可以较好地解释辣椒种间杂交花粉育性和结实率低的现象,为进一步创制新的种质提供一定的理论依据。     

同源四倍体玉米的细胞遗传学研究

本文继人工诱变的同源四倍体玉米为对象,对同源四倍体玉米和普通二倍体玉米的体细胞染色体数目,减数分裂的染色体行为,花粉的育性、结实率进行了较全面的比较分析,结果表明,导致同源四倍体玉米结实率下降,产量不高的主要因素是减数分裂时染色体配对混乱,分离不均衡等现象所造成的。同时我们对花粉的育性也进行了鉴定,镜检结果,同源四倍体玉米的花粉育性为45%,普通二倍体玉米花粉的育性为65%,故同源四倍体花粉育性下降20%左右,花粉的直径,同源四倍体玉米为75.625μ,普通二倍体玉米平均为61.875μ,差值为13.75μ。又通过统计观察玉米(雌穗),同源四倍体玉米的结实率为8.24%;与普通二倍体玉米比较有明显的差异。     

毛白杨起源的细胞遗传学研究

对毛白杨(PopulustomentosaCarr.)花粉母细胞减数分裂观察发现,其同源染色体联会较差,在终变期、中期Ⅰ可见到出现频率较高的单价体,在后期Ⅰ、末期Ⅰ亦可经常见到落后染色体的存在,证明部分同源染色体间存在一定程度的异质性,即毛白杨属杂种起源.进一步依据毛白杨、新疆杨和它们的杂种毛新杨染色体的联会情况及花粉育性等推断,银白杨或新疆杨有可能作为起源亲本之一参与了毛白杨种的形成.