Cytological study on haploid male fertility in maize

Doubled haploid(DH) breeding technology, which relies on haploid genome doubling, is widely used in commercial maize breeding. Spontaneous haploid genome doubling(SHGD), a more simplified and straightforward method, is gaining popularity among maize breeders. However, the cytological mechanism of SHGD remains unclear. This study crossed inbred lines RL36 and RL7, which have differing SHGD abilities, with inducer line YHI-1 to obtain haploid kernels. The meiotic processes of pollen mother cells(P...     

达氏鲟dmc1基因的克隆及在精子生成中的表达分析

DNA减数分裂重组酶1基因(disrupted meiotic cDNA,dmc1)是一个在减数分裂时期特异表达的基因,为减数分裂同源染色体配对所必需。为研究dmc1基因在达氏鲟(Acipenser dabryanus)不同组织的表达特征,从达氏鲟性腺转录组数据库搜索得到该基因并设计引物,克隆获得达氏鲟dmc1的编码区序列,其中开放阅读框(ORF)为1 029 bp,编码342个氨基酸。运用生物信息学方法分析达氏鲟dmc1基因编码的蛋白序列和系统进化关系,推测达氏鲟Dmc1蛋白的分子量为82.696 kDa,理论等电点(PI)为5.04;多重序列比对发现,Dmc1氨氮酸序列在进化中可能比较保守。系统进化分析显示,AdDmc1属于RecA家族Dmc1蛋白分支,且与四足动物类聚为一支。RT-PCR结果表明,dmc1基因在精巢和卵巢中特异表达。结合组织学结果通过实时荧光定量PCR研究dmc1基因在精子生成过程中的表达特征发现,dmc1基因在0~Ⅰ期精巢中不表达;在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期精巢中,其表达量逐渐升高并在Ⅳ期精巢中达到最高;在Ⅴ期精巢中,其表达量显著性下降(P<0.05),因此推断达氏鲟dmc1基因可能是减数分裂时期特异表达的基因,研究结果可为后续达氏鲟初级和次级精母细胞的鉴定奠定基础。     

真鲷精子诱导牙鲆减数分裂雌核发育

采用真鲷精子激活牙鲆卵子,经(0±0.5)℃冷休克处理,诱导了牙鲆减数分裂雌核发育。灭活真鲷精子,紫外线照射剂量3.4mJ/cm2时孵化率最低;随着照射剂量的增加,孵化率恢复,照射剂量73mJ/cm2时,孵化率最高,呈现典型的Hertwig效应。用流式细胞仪检测倍性,未经冷休克处理的胚胎全部为单倍体,经冷休克处理的均为二倍体,表明精子灭活有效。冷休克实验结果表明,冷休克起始时间2～5min均有效,以3min为最好;冷休克持续时间30～90min均有效,以45min为最好。综合两项因素,授精3min后,休克时间持续45min组的授精率和孵化率均为最高,与其他处理组差异显著(P<0.05)。RAPD分析结果显示,异源精子的遗传信息未在雌核发育二倍体的电泳图中出现,表明其遗传信息没有传递给子代。     

彭泽鲫雌核发育的细胞学研究

通过对彭泽鲫(♀)×彭泽鲫(♂)的受精细胞学观察,彭泽鲫卵子受精后,具有与两性生殖鱼类相同的精子入卵过程和排出极体,但精子入卵后精核始终不解凝,也不与雌性原核融合。对精母细胞成熟分裂中期染色体观察表明,彭泽鲫精母细胞在进行成熟分裂时未发生同源染色体配对,全部为单价体形式,其精子形成过程中第一次成熟分裂异常;对精子与体细胞DNA含量进行比较,体细胞DNA含量与精子DNA含量比为2.218:1,精子DNA含量发生了减半。以上实验结果说明彭泽鲫为雌核发育鱼类。同时,作者对卵核染色体倍性保持稳定的方式及精卵不同的形成机制进行了初步的分析。     

SCP3作为栉孔扇贝初级精母细胞标记分子的研究

为检验SCP3在无脊椎动物中是否可以标记特定的生殖细胞,实验利用RACE技术克隆了栉孔扇贝SCP3(Cf-SCP3)的全长cDNA序列,结果显示,其长度为1 033 bp,开放阅读框为726 bp,编码241个氨基酸。推导的氨基酸序列中包含SCP3保守的Cor1结构域和卷曲螺旋结构域。制备了Cf-SCP3地高辛标记的RNA探针和Cf-SCP3重组蛋白的多克隆抗体,采用原位杂交和免疫组织化学技术检测其细胞学定位,结果显示Cf-SCP3转录本和Cf-SCP3蛋白均特异性地定位在栉孔扇贝的初级精母细胞和未受精卵中,在精巢的其他类型细胞和卵巢中均未见表达信号。研究表明,Cf-SCP3蛋白可能与脊椎动物的SCP3蛋白一样,作为联会复合体的组成成分参与栉孔扇贝的配子发生,同时可以作为一个栉孔扇贝初级精母细胞的分子标记应用到体外诱导生殖细胞分化的研究。     

切花菊‘长紫’辐照后代减数分裂行为及ISSR遗传变异分析

通过细胞学和分子标记技术对切花菊‘长紫’辐照后代进行分析,探讨辐射诱变机理,为菊花辐射育种提供理论依据。结果发现,辐照后代在减数分裂后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体和染色体桥的异常率明显高于空白对照,且随着剂量升高异常率增加,两种异常现象发生的最高比率后期Ⅰ分别为9.0%和11.3%,后期Ⅱ为15.5%和8.6%。用21个ISSR引物扩增得到多态性条带112条,多态性比率71.3%,表明DNA在不同程度上发生了变异。通过UPGMA法将它们分为5类,聚类结果基本上与花型和花色的变异类型相关。     

诸葛菜小孢子培养及其单倍体减数分裂染色体配对观察

诸葛菜是一种极有价值的观赏、蔬菜、饲料和油料作物种质资源。为建立诸葛菜小孢子胚状体诱导再生植株技术,并为诸葛菜染色体组的起源与进化研究提供相关数据资料,本研究通过对诸葛菜游离小孢子的培养,研究了热激培养时间和活性炭浓度对胚状体产量的影响,并采用常规压片法对诸葛菜单倍体减数分裂染色体配对行为进行了观察。结果表明,添加活性炭和热激培养对胚状体诱导是必需的。在直径6 cm培养皿中培养4 mL密度为1花蕾花粉mL?1的小孢子NLN悬液时,每皿添加1mg活性炭和32℃热激3d的培养条件下子叶形胚状体和总胚状体产量最高,分别为每花蕾0.92±0.18个和1.32±0.25个。子叶形胚状体在1/2 MS培养基上萌发率为27.73%。花粉植株中自然加倍率为25%,加倍植株染色体数为24,单倍体植株染色体数为12。诸葛菜单倍体减数分裂染色体的平均配对构型为n=12=6.352I+2.008II+0.384III+0.12IV,具有二价体及三价体和四价体的细胞比例高达96%,少量细胞的12条染色体联会形成3个四价体,说明诸葛菜很可能是起源于染色体基数x=3的同源八倍体。本试验结果对于诸葛菜新材料新品种选育...     

柿不同种质中的天然2n花粉得率的评价及诱导时期的判定

对38份柿种质资源进行连续2年的天然2n花粉得率评价,发现不同资源的2n花粉得率存在明显差异,且相同资源在不同年份也存在差异,筛选出产生2n花粉相对稳定且得率较高的种质2份,涩柿无性系‘716号’和‘中柿4号’,其2n花粉得率分别可达7.17%和6.80%。在34号资源的雄花发育及小孢子母细胞减数分裂过程中,除个别异常现象如中期Ⅰ落后染色体、三分体、二分体等之外,小孢子母细胞减数分裂过程较为规范,且小孢子母细胞减数分裂过程与雄花表型存在相关性,即当花芽开始膨大,花芽的花冠和萼片在顶部持平时(4月8—12日),小孢子母细胞处于减数分裂时期,此时为理化诱导2n花粉得率的最佳时期。     

(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体不育系的花粉败育机理研究

用亚洲棉与比克氏棉进行杂交,对杂种F1进行染色体加倍,获得(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体。(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体后代中分离出可育和不育两种类型。不育系形态特征与可育系相似,整体性状似父本比克氏棉,多数花为闭花授粉。花粉母细胞减数分裂染色体观察结果表明,不育系与可育系细胞的染色体数目相同,但不育系的单价体较多,染色体构型为2n=52=7.07I+18.13II+2.00III+0.67IV,二价体平均交叉数为1.91;可育系的染色体构型为2n=52=3.09I+23.79II+0.39III+0.04IV,二价体平均交叉数为1.91。另外,不育虽能形成明显的赤道板,但异常的纺缍体使在赤道板上的染色体方向各异,后期I染色体分向两极数目不均等,一些配对染色体成整体运动,而不分向两极。中期II中出现染色体不同步。后期II出现各种畸形孢子群,结果产生各类不育花粉粒。