Sex chromosomes behavior and G‐banding treatment of male meiosis in nuptial gift‐giving spiders of the family Trechaleidae

Preliminary genetic studies in Trechaleidae spider family show high variation in sex chromosomes and high heterocigocity, suggesting high chromatin plasticity. The trechaleids Paratrechalea ornata, Trechalea bucculenta and Trechaleoides biocellata are present in Uruguay. Males offering nuptial gifts during courtship have been reported in P. ornata and T. bucculenta but not in T. biocellata. Nuptial gifts are an inherited trait probably highly affected by environmental factors, which play an important role in gene expression. We hypothesize that this trait could be associated with tissue‐specific genes existing in G‐bands. We investigate the male meiosis in these 3 species, their sex chromosome system and the effects of G‐banding on their chromosomes, and elucidate genetic differences among them. Meiotic stages of the 3 species were submitted to Giemsa‐staining and G‐banding treatments. We observed a haploid number of n= 11 in P. ornata and n= 13 in both T. bucculenta and T. biocellata. Males from the 3 species presented an X₁X₂0 sex chromosome system, which is suggested as ancestral in Araneae. In P. ornata and T. bucculenta, both sex chromosomes were together and aligned in parallel until the segregation during anaphase I. In contrast to these species, sex chromosomes of T. biocellata usually remained distant from each other until diakinesis when they were observed associated in parallel disposition. Interstitial G‐bands were similar in P. ornata and T. bucculenta, and they both differed from those in T. biocellata. The special behavior of sex chromosomes in T. biocellata as well as the different G‐banding pattern of this species suggests the existence of novel modifications in this species.     

(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。     

人工合成新小麦的细胞学与农艺性状研究

人工合成小麦被广泛应用于小麦遗传育种及进化研究。本实验对四倍体野生二粒小麦、圆锥小麦、硬粒小麦与节节麦杂交,经染色体自动加倍形成的23个人工六倍体小麦第一代(S1代)的细胞学及农艺性状进行研究。结果表明,不同人工合成小麦的细胞学存在显著差异。四倍体供体母本对减数分裂影响很大。其中,由野生二粒小麦AS285合成的人工小麦的减数分裂很不正常,这可能由于控制减数分裂"二倍体"化的Ph1位点变异所致。减数分裂不正常,会导致其细胞学不稳定。因此,在用人工合成六倍体小麦构建遗传群体或作遗传研究之前,有必要先观察其减数分裂,选择出减数分裂正常的材料用于研究工作。根据本研究,单价体可作为判断减数分裂是否正常的依据。同时,不同人工合成小麦的农艺性状存在显著差异,它们为育种提供了新的资源。     

栽培二棱大麦花粉母细胞减数分裂的研究

本文以幼穗为材料,观察了二棱大麦花粉母细胞的减数分裂。观察表明:大麦的小穗顺序与花粉母细胞减数分裂时期呈显著的相关关系。同一小花不同花药减数分裂时期基本是同步的;同一花药细胞减数分裂不同步的比率为50％。实验也统计了减数分裂各时期在同一穗上的频率。观察到大麦花粉母细胞减数分裂各时期均有体细胞有丝分裂现象;也观察到第二次减数分裂子细胞分裂不同步的不正常现象。     

秋水仙碱诱导杜仲花粉染色体加倍的研究

在掌握小孢子母细胞减数分裂规律的基础上 ,就非离体状态下施加秋水仙碱溶液处理雄花芽诱导杜仲花粉染色体加倍进行了研究 .结果表明 :杜仲小孢子母细胞减数分裂粗线期为花粉染色体加倍的最佳处理时期 ,而秋水仙碱的有效处理浓度为 0 1%～ 0 2 % ,有效处理时间为 2 4～ 36h .在减数分裂粗线期采用 0 2 %的秋水仙碱溶液持续处理 2 4h ,或采用 0 1%的秋水仙碱溶液处理 36h ,获得的平均 2n花粉比率最高 ,分别为 2 7 6 %和 2 3 2 % ,其中最高处理可达 4 9 5 % .与白杨等树种离体水培状态下施加理化处理诱导 2n花粉相比 ,由于杜仲同一花芽内小孢子母细胞减数分裂具有不同步性 ,以及不同花芽在树上分布位置和相应小环境的差异 ,导致获得的 2n花粉比率相对较低 ,且不同重复的 2n花粉比率差别也很大 .此外 ,秋水仙碱处理后导致散粉延迟 ,相对于同一环境条件下的正常花芽散粉晚大约 2～ 3d ,但可以利用生长于不同小环境条件下杜仲花芽发育进程的时间差 ,如对定植于建筑物向阳处的雄株进行秋水仙碱溶液处理诱导 2n花粉 ,而给位于背阴处的雌株授粉等 ,实现人工诱导 2n花粉的育种     

水稻早世代稳定性的遗传分析

 利用具有早世代稳定特性的水稻(早稳）和常规品种作为主体亲本，进行了早稳×早稳、早稳×常规品种、常规品种×常规品种等三种类型的杂交。结果显示，在早稳×早稳组合和早稳×常规品种的一些组合中分别以不同频率出现早世代稳定株系，常规品种之间的杂交组合后代没有出现早世代稳定株系。水稻早世代稳定特性是早世代稳定水稻亲本所特有的,早世代稳定株系出现频率与杂交组合双亲有密切关系；早世代稳定性状既不是质量性状也不是数量性状，既不是隐性基因控制也不是显性基因控制。水稻早世代稳定特性可以通过杂交传递到F1单株，并以F2群体中的株系为传递的基本单位。稳定株系的农艺性状与相应F1单株农艺性状一致。另一方面，同一杂交组合的F2群体中，既有农艺性状整齐一致的稳定株系，又有按孟德尔分离规律的分离株系存在。初步推断水稻早世代稳定亲本中存在特有的控制因子，在杂种合子细胞分裂启动时作用于有丝分裂的开关基因，关闭有丝分裂，启动了减数分裂，体细胞减数分裂导致染色体重排，并产生纯合胚，形成了农艺性状整齐一致的F2株系。     

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。     

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。     

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。