打碗花生殖细胞,精细胞及卵细胞中的细胞质类核

已有不少超微结构的资料阐明被子植物双亲和单亲母系质体遗传的细胞学基础。近年应用DAPI荧光染色的方法,可快速地从检测质体DNA存在的状况确定被子植物中具双亲遗传潜能的种。从质体的类核存在与否判断质体遗传方式为母系遗传或双亲遗传与已有的遗传分析结论基本一致,只有少数种类是矛盾的。DAPI荧光技术可以认为是研究细胞质遗传机理的一个重要手段。我们曾证明旋花科牵牛属植物生殖细胞、精细胞中存在细胞质类核,确定其具双亲或单亲父系质体遗传的潜能,并用RFLP技术进一步确定其为质体父系遗传型。本研究证明旋花科的打碗花属生殖细胞、精细胞和卵细胞中细胞质类核存在的状况与牵牛属的相似,提供了打碗花可能在质体遗传上与牵牛属 具相同的遗传方式的资料。     

牵牛属生殖细胞和精细胞中细胞器DNA的研究

用ＤＡＰＩ荧光技术观察了大花牵牛（ Ｐｈａｒｂｉｔｉｓ ｌｉｍ ｂａｔａ Ｌｉｎｄｌ．）和圆叶牵牛（Ｐ． ｐｕｒｐｕｒｅａ（Ｌ．） Ｖｏｉｇｈｔ）生殖细胞的细胞质ＤＮＡ及其在精细胞形成过程中的动态。牵牛属这两个种的生殖细胞均为细长形,具有大量细胞器ＤＮＡ。刚形成的一对精细胞大多数一端钝,另一端呈尾状。较后期的精细胞多呈凸透镜状。生殖细胞分裂形成的一对精细胞多是同型的,也有的表现为异型。精细胞的核多偏于细胞的一端。在细胞质中有大量细胞器ＤＮＡ分布。精细胞中的细胞器ＤＮＡ 荧光点在大小及荧光强度上有所不同,可能代表线粒体和质体这两种不同的细胞器ＤＮＡ。大花牵牛与圆叶牵牛之间,无论是生殖细胞或精细胞在细胞形状和细胞质ＤＮＡ 分布状况上基本相似。一个明显的差异是,后者的细胞质ＤＮＡ 荧光点体积较小和荧光弱。研究表明,精细胞存在具有ＤＮＡ 的细胞器,为牵牛花细胞质具有双亲遗传或父系遗传的潜能提供了细胞学证据。本文还对研究的两个种的精细胞存在同型和异型的现象,以及精细胞在核质比率上的特点与质体双亲遗传的关系进行了讨论     

牵牛属质体DNA的父系遗传

利用限制性片段长度多态性（ＲＦＬＰ）技术研究了牵牛属（Ｐｈａｒｂｉｔｉｓ）植物质体ＤＮＡ 的遗传方式。结果表明,在牵牛（Ｐ． ｎｉｌ）×大花牵牛（Ｐ． ｌｉｍｂａｔａ）和大花牵牛×牵牛中,质体ＤＮＡ 为父系遗传。在大花牵牛×牵牛中,质体ＤＮＡ还有可能为双亲遗传。研究证明牵牛属为被子植物中具有质体父系遗传方式的第三个属。牵牛属质体父系遗传机制尚不清楚,作者认为母系质体及其ＤＮＡ 在受精后的释稀、排除和／或降解可能是质体父系遗传的基础     

甘薯细胞质传递的研究：精细胞的质体和线粒体及其DNA存在的状况

甘薯（ＩｐｏｍｏｅａｂａｔａｔａｓＬａｍ．）成熟花粉为二细胞型,在授粉后萌发之前生殖细胞分裂形成精细胞。仍在花粉粒中的两个精细胞大小和形状基本相似,细胞质中含丰富的质体和线粒体。细胞质ＤＮＡ特异荧光显示精细胞及产生它们的前细胞———生殖细胞中均含有丰富的类核。一对精细胞中类核的数量无明显的差异。精细胞中存在两种形态类核,大而荧光强的类核可能为质体类核,而小的荧光弱的类核为线粒体类核。双亲或父系质体遗传在被子植物中是少数,本研究结果为旋花科的除牵牛属和打碗花属外又提供了新的一属具这种遗传方式的细胞学证据。     

山东牵牛属植物的核型研究

牵牛属（PharbitisChoisy）植物山东有3种,即牵牛P．hederacea（L．）Choisy、裂叶牵牛P．nil（L．）Choisy和圆叶牵牛P.purpurea（L.）Voist。裂叶牵牛的染色体数目已有报道[1~3],但未见核型报道,牵牛和圆叶牵牛均未见染色体数目及核型报道[4~6]。笔者对这3种植物的染色体数目及核型进行了比较研究,旨在为该属植物细胞分类学的系统研究积累资料。1材料与方法实验材料采自山东千佛山牵牛、裂叶牵牛和圆叶牵牛的种子,常规根尖压片,每种植物观察100个细胞。核型分析按李懋学等[7]报道的标准,核型不对称性按Stebbins[8]的分类方法。…     

小麦异源细胞质遗传效应及其利用研究

小麦亚族（Triticinae）的细胞质遗传学研究始于日本学者Kihara于1940年发表的论文《论种间杂交不育性的胞质效应人之后,小麦及其亲缘属植物的细胞质遗传变异及其在小麦品种改良中的利用一直在积极探索之中。目前,日本、中国、美国和保加利亚等国家在这方面的研究较为活跃。已有研究结果〔‘－‘）初步显示出其在利用杂种优势（包括核质杂种优势和细胞质雄性不育杂种优势）、导人外源基因、拓展遗传资源和革新常规育种技术等方面有着重要的实践意义;同时,在遗传进化和遗传规律的探讨以及揭示核基因系统和细胞质基因系统的表达调控关系…     

王百合质体母系遗传的细胞学机理

王百合质体母系遗传的细胞学机理刘兴梁,胡适宜,尤雅宜（北京大学生命科学学院,北京１０００８７１）（中国科究院植物研究所,北京１０００９３）百合属不同种植物的质体遗传曾报道有单亲母系遗传和双亲遗传两种方式,这些研究有的是根据超微结构的证据。有的只是根据...     

甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种无性系的变异研究

从形态及细胞学两方面对甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种无性系的变异进行了研究。经过长期继代培养后,杂种在形态上越来越偏向母本甘蓝型油菜,而表现出较少的父本诸葛菜性状,但表现出对等双分枝的新性状。经细胞学观察表明,杂种体内杂种细胞比例下降,而甘蓝型油菜细胞比例大幅度上升并远高于核质杂种细胞（具有油菜细胞质与诸葛菜细胞核）的比例,以至较多的甘蓝型油菜染色体组被遗传下去。在该杂种继代培养中还观察到杂种细胞内的染色体消除及体细胞配对现象。     

王百合及兰州百合细胞质遗传的细胞学研究

描述了王百合（ＬｉｌｉｕｍｒｅｇａｌｅＷｉｌｓ．）及兰州百合（Ｌ．ｄａｖｉｄｉＤｕｃｈ．）质体和线粒体在生殖细胞及精细胞中的分布和细胞质中ＤＮＡ的状况。在刚形成的王百合的生殖细胞中含有少量的质体和大量的线粒体。当生殖细胞游离在营养细胞质中时,质体在生殖细胞中完全退化消失。ＤＡＰＩ荧光技术进一步证明,在成熟花粉、花粉管中的生殖细胞及其分裂形成的两个精细胞中无任何细胞器ＤＮＡ。兰州百合在小孢子分裂时质体严格地极性分布,造成了刚形成的生殖细胞中即无质体。兰州百合、麝香百合（Ｌ．ｌｏｎｇｉｆｌｏｒｕｍＴｈｕｎｂ．）及其杂种的ＲＦＬＰ分析,也证明兰州百合质体是单亲母系传递的。虽然在不同发育时期的生殖细胞及精细胞中可以观察到线粒体,但在雄配子体时期它们的ＤＮＡ已降解,因此雄性线粒体不能被传递至后代。研究结果提供了百合属的这两个种质体和线粒体具母系遗传方式的细胞学证据,并阐明父系细胞质不能作为遗传传递的机理。     

RFLP技术在植物细胞质遗传研究中的应用

ＲＦＬＰ技术在植物细胞质遗传研究中的应用刘兴梁,胡赞民,胡适宜（北京大学生物系１００８７１）植物细胞质遗传是一个历史悠久的研究课题。最早可追溯到１９０９年Ｃｏｒｒｅｎｓ和Ｂａｕｒ分别在紫茉莉（Ｍｉｒａｂｉｌｉｓｊａｌａｐａ）和天竺葵（Ｐｅｌａｒｇｏｎ...     

豌豆生殖细胞的发育—着重论述质体母系遗传的细胞学基础

超微结构的研究证明,豌豆（Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ Ｌ．）生殖细胞自形成直至成熟花粉时期,始终存在少量质体和较多的线粒体。ＤＮＡ 荧光的观察表明,在发育早期的生殖细胞中不含细胞质ＤＮＡ 类核,但在成熟花粉的生殖细胞中有许多的类核。在花粉离体萌发过程中,随着花粉管的生长,生殖细胞中的类核逐渐降解。在花粉培养２４ ｈ 后,生殖细胞的类核全部消失。研究结果确定了豌豆质体母系遗传的细胞学基础,支持遗传分析及ＲＦＬＰ研究的结论,阐明了过去在细胞学上认为是双亲遗传的判断不正确的原因     

牵牛花受精前后卵细胞质体和线粒体及其细胞质DNA的变化

应用透射电镜研究了圆叶牵牛（Ｐｈａｒｂｉｔｉｓｐｕｒｐｕｒｅａ （Ｌ．） Ｖｏｙｇｈｔ）和大花牵牛（Ｐ． ｌｉｍ ｂａｔａ Ｌｉｎｄｌ．）卵细胞在受精前和受精后质体和线粒体的变化。观察到卵细胞在受精前高度液泡化,在核周及卵细胞周围的薄层细胞质中有质体和线粒体。质体含１～２ 个较大淀粉粒。线粒体多呈环形或杯状。卵细胞受精后,细胞质增多,质体的数量也明显增加。质体基质变得更加浓厚,并且普遍含有嗜锇的球体。合子中线粒体丰富,但缺乏卵细胞中那种环形或杯状线粒体,多呈圆形。细胞质ＤＮＡ检测的结果表明,卵细胞质ＤＮＡ荧光有大小和形状不同的两类,它们在细胞中随机分布。一类较大,呈环状,可能是线粒体中的ＤＮＡ显示的荧光;另一类小的点状荧光,可能大多是质体ＤＮＡ荧光,前者比后者多。卵细胞受精后,细胞质类核发生变化,表现在数量上明显地比受精前少。研究揭示了牵牛花合子中细胞质ＤＮＡ 减少的现象,说明了母系质体ＤＮＡ 在受精后可能被降解,提供了母系质体不传递到后代的可能机制。     

籼—粳杂种稻米品质性状的遗传控制

研究了４０个籼－粳正、反交杂种稻米有关外观和蒸煮食用品质性状的遗传控制。结果表明：杂咱稻米粒长和粒宽的遗传表达决定于二倍体的母体基因型,而糊化温度和直链淀粉含量的遗传表达则主要受三倍体的胚乳基因型控制,细胞质效应一般不存在,但ＰＣ３１１（粳）的细胞质对粒长和粒宽,明恢６３（籼）的细胞质对直链淀粉含量有着一定作用。     

籼－粳杂种稻米品质性状的遗传控制

研究了４０个籼－粳正、反交杂种稻米有关外观和蒸煮食用品质性状的遗传控制。结果表明：杂种稻米粒长和粒宽的遗传表达决定于二倍体的母体基因型,而糊化温度和直链淀粉含量的遗传表达则主要受三倍体的胚乳基因型控制。细胞质效应一般不存在,但ＰＣ３１１（粳）的细胞质对粒长和粒宽,明恢６３（籼）的细胞质对直链淀粉含量有着一定作用。     

共生菌Wolbachia引起宿主细胞质不亲和的研究进展

Wolbachia 是一类广泛存在于节肢动物以及线虫体内细胞质中呈母系遗传的共生细菌,能够在宿主中产生细胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化及杀雄等多种生殖调控作用,其中细胞质不亲和是指被 Wolbachia 感染的雄性个体与未感染的雌性个体（单向不亲和）,或者感染不同株系 Wolbachia 的雌性个体（双向不亲和）交配后不能或很少产生后代,或者后代偏雄性的现象。细胞质不亲和作用使感染的雌性个体在种群中具有很大的生殖优势,凭借这种生殖优势,Wolbachia 能够迅速在宿主种群中扩张。细胞质不亲和的机理探索主要集中在细胞学水平上,其中广为接受的精子“修饰”和“拯救”理论认为,精巢中的 Wolbachia 能够修饰宿主的精细胞,使其不能和卵细胞正常融合,但是当母本感染相同的 Wolbachia 时,就能够将“修饰”过的精子细胞“拯救”过来,使其恢复与卵细胞的正常融合。而分子机理上的探索也开始在转录组、基因组和miRNA水平上对部分昆虫展开了研究。影响细胞质不亲和的因素有很多,包括宿主遗传背景、 Wolbachia 株系、Wolbachia 基因型、共生菌密度（浓度、滴度）、雄虫年龄、环境因素以及共生菌在宿主生殖组织的分布等。近年来,人类也应用细胞质不亲和控制害虫（主要是蚊虫）和人类疾病,取得了较好的进展。     

牵牛复合体（旋花科）的分类学研究

采用解剖镜和扫描电镜对牵牛复合体[牵牛Pharbitis nil（L．）Choisy、裂叶牵牛P.hederacea（L．）Choisy和圆叶牵牛P.purpurea（L．）Voigt]的叶形、萼片、果实和花粉形态进行了观察,同时对其叶绿体DNA trnL—F和核基因ITS进行了分析。结果表明,牵牛、裂叶牵牛与圆叶牵牛的外部形态,在叶形、萼片的形状及毛被、果实形态上的差异明显;花粉形态的差别也较为明显;在trnL-F和ITS序列分别构建的系统树中,牵牛、裂叶牵牛和圆叶牵牛聚为一个分支,牵牛和裂叶牵牛聚为一个小分支,ITS序列系统树的支持率为70％,trnL—F序列分子树的支持率仅为63％。根据以上不同,本研究认为牵牛、裂叶牵牛和圆叶牵牛都应作为种级处理。     

老芒麦遗传多样性及育种研究进展

老芒麦（Elymus sibiricus）的研究对我国北方草原及青藏高原高寒草甸的退化草地改良、发展草地畜牧业具有重要意义。本文综述了老芒麦在形态学、细胞学、蛋白质和DNA分子水平上的遗传多样性研究概况,并总结了国内老芒麦的育种研究进展。目前国内外专门针对不同老芒麦种质材料（accession）或居群（populations）遗传多样性的研究鲜见报道,相关研究主要集中在与披碱草属（Elymus）及其近缘小麦族物种的系统进化研究方面;其次,我国仅有6个老芒麦国家审定品种,且育种手段较单一、落后,育成品种优势集中在产量和适应性上,缺乏对抗逆性种质的筛选培育。     

华南植物区系的评论（三） Ⅳ．旋花科一些种类的修订

作者编写《广东植物志》旋花科时,对据本科的花粉形态特征划分族和属的意义予肯定并采用之;现将其中４个属、６个分类单位的分类或其分布等予于报道．对华南和北越的心萼薯属植物作修订;论证本地区不产ＡｎｉｓｅｉａＣｈｏｉｓｙ．被认为该属的狭花心萼薯Ａ．ｓｔｅｎａｎｔｈｏ和大花心萼薯Ａ．ｓｔｅｎａｎｔｈａｖａｒ．ｍａｃｒｏｓｒｅｐｈａｎａ均是龙骨萼牵牛Ｉｐｏｍｏｅａａｔｅｎａｎｔｈａ;心萼薯Ａｎｉｓｅｉａｂｉｆｌｏｒａ是毛牵牛Ａｎｉｓｅｉａｓｉｎｅｎｓｉｓ;云南土丁桂Ｅｖｏｌｖｕｌｕｓｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ作新异名处理．应为我国新纪录的归化种（美洲土丁桂Ｅ．ｎｕｍｍｕｌａｒｉｕｓ）;裂叶鳞蕊藤Ｌｅｐｉｓｔｅｍｏｎｌｏｂａｔｕｍ为越南新纪录．也分布于我国江西、海南;海滩牵牛Ｉｐｏｍｏｅｏｓｔｏｌｏｎｉｆｅｒａ这个开白花的海滩植物是一种中草药;虎脚牵牛Ｉｐｏｍｏｅａｐｅｓ－ｔｉｇｒｉｄｉｓ是亚洲和非洲东部热带的广布种,广东大陆西部也有;它是ＩｐｏｍｏｅａＬｉｎｎ．选模式种;这属的中名,本文恢复《广州植物志》（１９５６）等采用的牵牛属,会比较确切用“番薯属”为这个属的中名。     

小麦新型细胞质雄性不育类型的研究

从普通小麦中国春细胞核置换到小麦属和山羊草属不同细胞质的同核异质稳定系中,筛选出１０个全不育的细胞质雄性不育类型,对它们一些主要特性的研究结果表明：（１）各不育类型在小孢子败育埋藏和特点上无显著差异;但雄蕊心皮化频率因细胞质不同差异显著;（２）各不育类型的生长特性、抗病性、光合特性主要农艺性状等因细胞质不同具有不同的表现;（３）在供试的各不育类型中,拟斯卑尔脱山羊草、阿拉拉特小麦,野生二粒小麦和菇     

杜鹃精细胞的超微结构及DNA荧光观察——着重阐明质体双亲遗传的细胞学基础

迎红杜鹃 ( Rhododendron mucronulatum Turcz.)的成熟花粉为二细胞型 ,精细胞在花粉管中形成。花粉管中的两个精细胞及与营养核之间互相联结 ,形成雄性生殖单位。两个精细胞的细胞质中均含有丰富的细胞器 ,包括质体、线粒体、小泡及微管 ,内质网和高尔基体稀少。具正常结构的精细胞质体在切面上多呈环形或哑铃形 ,内膜不发达 ,基质电子密度高。线粒体为球形或棒状 ,基质电子密度较低。 DNA特异性荧光染色显示 ,生殖细胞及精细胞中均含有大量类核 ( nucleoid) ,两个精细胞中的类核数量无明显差异。结果证明了杜鹃精细胞中存在大量具 DNA的可遗传细胞器 ,为杜鹃属植物的双亲细胞质遗传方式提供了细胞学证据。