大白菜细胞质雄性不育系选育及其细胞学观察

本研究以08S024为不育源,以自交系08S058为待转育品系,采用饱和回交法连续回交6代获得胞质不育系13A61。该不育系植株长势和雌蕊正常,雄蕊败育,育性稳定,不育株率和不育度均为100%。对不育系13A61及其保持系08S058的花药结构进行观察。结果显示:不育系13A61的败育始于四分体时期,主要败育特点为绒毡层细胞异常膨大或原位爆发性降解。四分体能够释放单核小孢子,但无法进一步发育而最终败育。不育系的选育将为不育资源的利用提供技术支持,该不育系的育成及其细胞学的研究结果也为进一步揭示其败育机制提供材料和理论基础。     

植物异源单体附加系鉴定方法研究

植物异源单体附加系是利用外源基因进行品种改良和基因组研究的重要材料。综合阐明了形态标记、细胞学标记、生化标记、分子标记和原位杂交技术在鉴定植物异源单体附加系中的作用,并对各种技术的优缺点进行了综合比较。     

长江刀鲚性腺的细胞学观察

在长江南通如皋江段和安徽安庆江段分两个时期野外采集刀鲚样本,通过对其性腺发育的观察发现：长江刀鲚种群无论是从体长还是体重方面都呈下降趋势,越靠近上游的个体越小。刀鲚性腺成熟程度与体长、体重等生物学指标没有必然联系,与所处长江江段关系不大,而与洄游时间及水温度密切相关,4月洄游群体性腺发育程度分别为Ⅱ、Ⅲ期,6月上旬洄游群体的性腺发育程度为Ⅳ、Ⅴ期。越晚洄游进入长江的刀鲚,其产卵场可能越处于下游,越接近长江口。     

栉孔扇贝异精雌核发育四倍体早期胚胎发育的细胞学荧光显微观察

用1500μW/cm2的紫外线照射长牡蛎(Crassostrea gigas)精子60 s以进行灭活处理,并使之与栉孔扇贝(Chlamys farreri)卵子受精,在卵子受精后排出第一极体前用6-DMAP(50 mg/L)处理受精卵,持续处理35 min,抑制第一极体和第二极体的排放,诱导异精雌核发育四倍体。采用二脒基苯基吲哚(DAPI)荧光染色显微观察法,对灭活的长牡蛎精子诱导的栉孔扇贝雌核发育四倍体早期胚胎发育过程进行细胞学观察。结果表明:经紫外线灭活过的长牡蛎精子进入栉孔扇贝卵子后发生轻微膨胀;在第一次卵裂中期,精核形成一致密的染色质小体(DCB),位于两组分开的母本染色体之间,不参与核分裂;第一次卵裂结束时DCB滞留于两卵裂球的分裂沟上或进入其中一分裂球中;第二次卵裂过程中,DCB的去向与第一次卵裂时基本一致。6-DMAP处理有效地抑制了第一极体和第二极体的排出,从而使雌核四倍化。对担轮幼虫染色体倍性分析结果表明,通过本方法可以获得6.25%的四倍体幼虫。本研究还对灭活的异源长牡蛎精子诱导栉孔扇贝雌核发育四倍体过程中产生的复杂倍性、核物质分离紊乱及多精附卵现象进行了观察和分析。     

Evaluation of the High-temperature Tolerance of Floral Organs in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

The development of floral organs in upland cotton (Gossypium hirsutum L.) is related to squares and yield formation. The germination percentage of pollen grains, the rate of anther dehiscence and the length of filaments and styles of 11 upland cotton cultivars were determined before and after high-temperature periods by pollen grain culture in vitro. We aimed to analyze the effects of high temperature on pollen germination in styles and on stamen characteristics. The number of pollen tubes in styles and cytological structure of anthers were also tested under simulation of high temperatures by paraffin sectioning of cotton anthers. We found that the germination percentage of pollen grains and rate of anthers dehiscence of Ke 1053, Simian 4 and the male parent of Xiangzamian 3 were greater than those of other cultivars under high field temperatures. There was no significant difference in the length ratio of filaments and styles and filaments length between 11 upland cotton cultivars under high field temperatures. After high-temperature periods in the field, the difference in pollen germination percentage, anther dehiscence, style and filament length between the 11 cultivars was not significant. The number of pollen tubes in Ke 1053, Simian 4 and the male parent of Xiangzamian 3 was greater than those of other cultivars under the high simulation temperature. The number of deformed pollen grains in anthers was also less than those of other cultivars. These results were consistent with the field conditions. This experiment indicated that germination percentage of pollen grains and the rate of anther dehiscence are useful as indicators for screening high-temperature tolerance. The length ratio of filaments and styles and the filaments length could be used as parameters for screening high-temperature tolerance cultivars.     

黄瓜性别决定的细胞学研究

对黄瓜（Cucumis sativus L.）雄、雌花的细胞学特征进行了研究。黄瓜雄、雌花的发育从花芽原甚至雌蕊原基出现，无明显差异,在雌花中雌蕊原基出现后雌花进一步发育，花芽的中心凹陷发育为下位子房，雄蕊的花药原基中并未分化出小孢子母细胞。开花时，花药体积较小，并由一群形态结构基本一致的小型细胞组成。在雄花中，雌蕊原基出现后，花芽的中心未发生凹陷，在以后的发育过程中，尽管体积有所增大，但至开花时仍未产生柱头、花柱和子房。电镜观察结果显示，早期滞育雄芯细胞的质体具简单的片层结构，不含淀粉粒，线粒体的嵴不明显。开花时，质体内有较大的淀粉粒，线粒体分化出较明显的嵴，高尔基体周围小泡丰富。同样，开花时滞育雌蕊的细胞内质体大量积累淀粉,线粒体的数量较多，有高度分化的峭，高尔基体产生大量小泡。观察结果表明，尽管滞育雄蕊和滞育雌蕊正常的发育途径受阻，但其细胞和某些细胞器仍在发育成熟。     

粳稻氩离子(Ar+)束诱变育种的细胞学效应研究

为了探明氩离子(Ar+)束注入粳稻产生突变的可行性,采用能量为30 keV,注入单位为2.6×1013Al+/cm2,系数为2 000,2 400,2 800,3000,3 200,3 600,6个不同剂量的Ar+束注入吉农大13、吉农大7、秋田小町3个粳稻品种(品系),研究了Ar+束注入后3个品种M1代的细胞学效应及细胞总畸变率与出苗率、分蘖成穗率、结实率3个农艺性状总生理损伤的相关性。结果表明:Ar+束注入粳稻种子后,细胞分裂指数受抑制,细胞分裂高峰期推迟,细胞畸变率高于对照,且细胞总畸变率有随剂量增加而增加的趋势。在有丝分裂中出现的主要畸变类型有微核、染色体桥、落后染色体及少数的核出芽。3个品种细胞总畸变率与总生理损伤呈正相关,其中“吉农大13”二者的相关性达极显著水平。     

豆科（Leguminosae）七种植物淀粉的细胞学研究及其可能的进化趋势

本实验对豆科的蚕豆属(Vicia)豌豆属(Pisum)、香豌豆属(Lathyrus、)豇豆属(Vigna)、大豆属(Glycine)、田菁属(Sesbenian)和苜蓿属(Medicago)等七个属各一种植物的淀粉进行了细胞学研究。结果表明,同一科不同属的淀粉形态具有一定差异,多数淀粉指标在该七属植物中表现出一定规律性,这一规律性符合根据植物进化一般规律和某些经典分类学及细胞分类学对该七属进化趋势所作出的推测。     

异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育早期胚胎发育及其倍性分析

采用紫外线遗传灭活的长牡蛎（Crassostrea gigas）精子作激活源,经6-DMAP加倍诱导栉孔扇贝（Chlamys farreri）第二极体抑制型雌核发育二倍体;运用荧光显微技术,对雌核发育二倍体卵子早期胚胎发育过程中的核相变化进行观察。结果显示,紫外线处理过的精子入卵后发生一次轻微膨胀,形成雄性原核,但不形成染色体,而是浓缩为致密的染色质小体（DCB）,DCB或滞留于两卵裂球的分裂沟上或进入其一的细胞质中,不与雌原核融合;雌核发育胚胎的发育速度明显滞缓,经6-DMAP处理后胚胎发育速度加快,发育同步化;在雌核发育二倍体诱导过程中,还观察到杂交体、异源三倍体、雌核发育单倍体、雌核发育四倍体。结果为异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育提供了细胞学证据。     

无核葡萄与中国野生葡萄杂种胚发育和败育的细胞学研究

测定了无核葡萄品种及其杂种胚珠和浆果不同发育时期的重量和纵横径,并对其进行了细胞学观察。结果表明:(1)不同葡萄品种及杂种组合的胚发育、败育时期不同。(2)无核葡萄及其杂种的胚珠重量和纵横径增加到一定阶段时停止,而浆果在胚珠停止发育时仍继续发育。(3)细胞学观察发现,无核葡萄、有核葡萄及其杂种胚的发育都经历合子胚→多细胞时期→小球形胚→大球形胚→心形胚→鱼雷胚→成熟胚的各个时期。(4)胚败育的主要原因是合子胚发育不良,珠心、珠被细胞提早解体退化;胚乳不分裂或只进行1～2次分裂;授粉、受精不良。因此,在胚珠发育停止前,重量和纵横径最大且胚发育为心形胚时,对无核葡萄及其杂种进行胚挽救易获成功。