OT杂种系百合品种‘Cocossa’小孢子败育细胞学研究

以OT百合‘Cocossa’为材料,采用醋酸洋红染色烤片法和石蜡切片法,对该品种花粉母细胞减数分裂过程以及绒毡层在花粉母细胞发育过程中的变化进行系统的细胞学观察。研究发现:(1)当百合花蕾长度在2.5~4.5 cm时,花粉母细胞处在减数分裂时期。(2)在花粉母细胞减数分裂的过程中,出现了较多染色体异常现象:中期Ⅰ出现染色体环;后期Ⅰ出现了滞后染色体和染色体桥;在末期Ⅰ和末期Ⅱ细胞出现不均等分裂和微核;处于同一花蕾和同一花药的花粉母细胞减数分裂具有不同步性,能同时观察到2个不同时期的分裂相;形成畸形、无核、多核的异常小孢子。(3)在末期Ⅱ和单核花粉粒时期,绒毡层延迟降解,引起多核花粉粒、畸形花粉粒以及花粉粒自溶现象。结果表明:OT百合‘Cocossa’小孢子败育是花粉母细胞异常减数分裂与绒毡层异常降解共同导致的。     

通辽杨花粉母细胞减数分裂及其染色体行为研究

在温室水培条件下对通辽杨(Populus simoniiCarr.×P.nigraL.‘Tongliao’)花粉母细胞减数分裂进程及其染色体行为进行了研究。结果表明:(1)通辽杨花粉母细胞减数分裂与其雄花芽/花序外部特征和花药颜色有着密切关系,前期Ⅰ作为减数分裂过程中最关键而复杂的一个阶段,大约占整个减数分裂进程90%的时间;中期Ⅰ存在单价体,后期Ⅰ有落后染色体出现,表现出较强的遗传杂合性,而且中期Ⅱ平行纺锤体的出现与天然花粉中大花粉的存在之间可能有着一定的联系;(2)在通辽杨减数分裂过程中核仁数目存在1~8个的动态变化,这种现象可能与杨属植物古多倍性起源有关,并推测通辽杨染色体组内至少存在8对带有次缢痕的染色体;(3)在同一个花芽,同一个小花,乃至同一个花药中,往往能同时观察到5~9个不同的分裂相,这种减数分裂不同步性是通辽杨适应环境的一种进化表现,对其种群繁殖具有重要意义。     

胡杨小孢子发生及微管骨架变化与异常研究

利用压片法和间接免疫荧光结合DAPI(4′,6-diamidino-2-phenylindole)染色法,对胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中微管骨架变化和染色体行为进行观察研究。结果表明:（1）胡杨小胞子母细胞减数分裂进程中染色体行为正常,其中:偶线期可观察到单价体,中期Ⅰ会出现落后染色体,末期Ⅰ和末期Ⅱ的核仁呈现动态变化。（2）胡杨小孢子发生过程中细胞内微管骨架呈动态变化过程,其中:中期Ⅱ形成平行纺锤体以及三极纺锤体;末期Ⅱ未观察到典型的成膜体结构,同时型胞质分裂受子核间辐射微管系统调节,通过胞质向心收缩而发生,胞质分裂后形成四边形和四面体型四分体。（3）胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中还存在各种异常细胞学现象,其中:中期Ⅱ平行纺锤体发生融合;中期Ⅱ 和后期Ⅱ孢母细胞两个纺锤体间的胞质会出现裂沟;四分体时期存在三分体和二分体,并产生天然2n花粉和连体花粉。     

水稻亚种间杂种F1半不育小孢子发生的细胞学观察

利用石蜡切片和染色体压片法对水稻亚种间半不育杂种F1及其亲本的小孢子母细胞减数分裂过程进行细胞学观察.结果显示:亲本及杂种F1的花药壁发育正常,但部分F1的小孢子母细胞减数分裂异常,形成不均等的二分体和异常的四分体;其染色体在中期Ⅰ分散在赤道板两旁或远离赤道板,形成单价体;在后期Ⅰ和后期Ⅱ产生大量落后染色体或染色体桥.研究表明,部分花粉母细胞减数分裂中期和后期染色体行为异常可能是造成杂种F1花粉半不育的主要原因.     

响叶杨小孢子母细胞减数分裂及染色体行为的研究

采用醋酸洋红压片法对响叶杨（Populus adenopoda）小孢子母细胞减数分裂进程中的染色体行为进行了研究。结果表明：响叶杨小孢子发生发育过程与其雄花芽／花序的外部特征和花药颜色有着密切关系;住其减数分裂进程中染色体行为正常,表明响叶杨同源染色体间表现出了较高的同源性,在中期Ⅱ平行纺锤体的出现与天然花粉中大花粉的存在可能有一定的联系;同时,减数分裂过程中核仁数目存在若动态变化,这种现象叮能与杨属植物占多倍性起源有关。同一花芽的不同部位,减数分裂进程较不同步,这种小同步性是响叶杨适应环境的一种进化表现。     

紫斑牡丹栽培品种小孢子发育过程的细胞遗传学研究

本文对紫斑牡丹栽培品种的花平细胞减数分裂过程进行了系统研究,结果发现紫斑牡丹品种约６８．９６％的花平细胞在减数分裂过程表现正常,约有３１．０４％的花粉母细胞在减数分裂的比线期、中期Ⅰ、后期Ⅰ、中期Ⅱ、后期Ⅱ及四分体时期观察到染色体行为异常。本实验表明,在小孢子形成过程中,多数小孢子发育政党,但有约３１．０４％的花粉母细胞减数分裂异常,导致了花粉的败育。     

小胡杨花粉母细胞减数分裂染色体行为研究

采用常规压片法对小胡杨花粉母细胞减数分裂过程染色体行为及花粉特性进行了研究.结果表明:小胡杨花粉母细胞减数分裂过程中表现出极强的异质性,减数分裂各时期异常细胞出现率均超过70%.其中,终变期存在大量单价体、后期观察到落后染色体,证明小胡杨的两个亲本亲缘关系较远.小胡杨花粉母细胞减数分裂过程高频率异常现象(后期I落后染色体71.87%,染色体桥8.13%;末期Ⅰ有77.18%的微核细胞;后期Ⅱ有85.60%的异常细胞等)的发生直接导致其大部分花粉发育异常(99.48%),表现出远缘杂种的败育特性.     

桔梗花粉母细胞减数分裂及雄性败育的细胞生理学研究

以桔梗不育系PA及其保持系PB为试验材料,采用石蜡切片和改良苯酚品红染色压片法对花粉母细胞减数分裂和雄配子体发育过程进行比较,探讨桔梗雄性不育系小孢子形成过程和败育发生的细胞生理学机理。结果表明:(1)桔梗保持系PB花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,同一花药减数分裂较同步;在中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞中可见赤道板外染色体;四分体以四面体为主,成熟花粉粒为二核花粉。(2)不育系PA花粉母细胞减数分裂后期Ⅰ开始出现异常,表现为细胞质形态改变,末期Ⅱ之后细胞质不能分裂,形成异常四分体,胼胝质壁不能溶解,四分体难以释放出游离小孢子而被降解,导致败育。(3)在发育过程中,桔梗不育系花蕾游离脯氨酸、可溶性蛋白含量低于保持系,而SOD活性、丙二醛含量均高于保持系。(4)桔梗不育系PA及其保持系PB花粉母细胞减数分裂和雄配子体发育过程存在明显差异,桔梗雄性败育过程大体可分为4个阶段,即后期Ⅰ细胞质异常、末期Ⅱ之后细胞质不能分裂、四分体难以释放游离小孢子、四分体被降解仅残留碎片。研究认为,桔梗不育花蕾(开花前)生长发育过程中,体内活性氧代谢紊乱、丙二醛积累及游离脯氨酸等"物质代谢损亏"可能是引起桔梗雄性败育的原因。     

甜瓜花粉母细胞减数分裂及雄配子体的细胞学研究

以薄皮和厚皮类型甜瓜为试材,采用改良的染色体制片方法,系统观察了甜瓜花粉母细胞的减数分裂及雄配子体发育的过程,结果表明:(1)甜瓜细胞核减数分裂的同步性较高,细胞质是同时型分裂,在细胞核分裂的过程中,核仁在前期Ⅰ到中期Ⅰ逐渐消失,在前期Ⅱ再次出现,随后消失,染色体在前期Ⅰ到中期Ⅰ逐渐收缩,变得清晰,至末期Ⅰ变得模糊,在前期Ⅱ再次清晰;(2)2种类型甜瓜终变期的染色体构型都以环状二价体为主;(3)在后期Ⅱ,观察到染色体的垂直和平行2种分离方式;(4)在前期Ⅰ和前期Ⅱ,伽师瓜"形成了多个较小的核仁,呈现一定的特殊性;(5)雄配子体发育经历了单核期和双核期,最后形成了成熟的花粉粒.研究表明,薄皮和厚皮类型甜瓜减数分裂的染色体行为基本一致,没有明显差异;伽师瓜"的核仁数量表现特殊可能与其长期的生态适应性有关.     

一个品种间杂交的F_1小麦的小孢子母细胞减数分裂的研究

本文报告了关于(矮丰2号×卡捷姆)F_1小麦小孢子母细胞和减数分裂的三维结构的光学显微镜分析。小孢子母细胞是一个厚铁饼状细胞,横截面为园形,直径25—27微米;而纵截面为一椭园,其长轴与直径相等,短轴约15微米。正常小孢子母细胞中期Ⅰ和Ⅱ的染色体排列表明,分裂纺锤体轴是平行于横截面的,在这个平面内,两次分裂的纺锤体轴互相垂直并通过陆续形成细胞壁,产生二轴对称型的四分孢子。在一些小孢子母细胞中(约8—18%)染色体行为不正常,此外,中期赤道板的数目和方向也有一些变化,在极端情况下,纺锤体轴的方向转动90°,变成垂直于园形平面,胞质分裂不能完成,因而不能形成非二轴对称的四分孢子。在四分孢子期,发现有一些多细胞结构,其形态与花药培养中的花粉胚很相似。但这些多细胞结构来源于小孢子母细胞,并且在以后的阶段迅速即消失;所以,它们可能与花粉胚是不同的和无关的。F_1的减数分裂中的这些不正常现象说明,它的亲本中包含有远缘的遗传成分,这可能是这个材料花粉胚诱导频率很高的内在因素。     

黄瓜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育的细胞学研究

以南方型和北方型两个生态型黄瓜为材料,用改良的染色和制片方法,较为系统的研究了黄瓜花粉母细胞(PMC)减数分裂及其雄配子体的发育过程。结果表明：①黄瓜减数分裂属于同时型胞质分裂,双线期染色体具有明显的交叉节并呈现出较易识别的棒状或环状形态,在末期Ⅰ和末期Ⅱ有多核仁和核仁融合现象;②在四分体时期的小孢子成十字交叉形(decussate type),而非四边形(isobilateral type);③雄配子体发育过程中观察到两核居中期的特殊现象,在核居中期小孢子只有一层壁,而在核靠边期小孢子出现了两层壁;④黄瓜的成熟花粉粒属于两核花粉粒。     

不结球白菜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育

采用荧光染色法研究了不结球白菜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程.结果表明:(1)不结球白菜花粉母细胞减数分裂的胞质分裂方式为同时型,终变期二价体多为棒状和环状.后期Ⅰ出现少量染色体落后现象,中期Ⅱ纺锤体排列方式有垂直型、平行型和八字型,四分体排列方式有十字交叉型、左右对称型和四面体型.终变期、中期Ⅰ和中期Ⅱ是染色体数目鉴定的最佳时期.(2)1.5～2.49 mm长的花蕾中花粉处于单核早期至中期,2.5～3.0 mm长的花蕾中花粉处于单核靠边期至2核早期.花蕾长2.0～3.0 mm可作为花药培养或小孢子培养的取材依据.     

木立芦荟小孢子母细胞减数分裂与花粉育性关系的初步研究

文章从减数分裂过程、小孢子发育两方面,探讨了木立芦荟（Aloe arboresens Mill.）花粉败育的原因。木立芦荟花粉母细胞染色体数目为2n=14,由四对长染色体和三对短染色体组成,属二型性核型。其减数分裂异常,发现存在单价体和多价体、染色体桥、落后染色体、不均等分离、微核等。同时观察到木立芦荟染色体具有极度的粘质性,使减数分裂各阶段的染色体不易散开。统计各种异常现象出现的频率并分析了这些异常现象形成的可能机制及对正常小孢子形成的影响,推测染色体间的丝状粘连可能是木立芦荟小孢子母细胞减数分裂异常并导致败育花粉产生的主要因素。成熟花粉粒中90%以上为败育花粉,属碘败型。     

普通小麦与长穗偃麦草杂种及其衍生材料的细胞遗传学特性

对十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)与普通小麦杂交F1及其与普通小麦回交BC1F1的形态学和细胞学特性进行了分析。结果表明,长穗偃麦草与普通小麦‘兰考矮早八’衍生F1(‘兰考小偃麦’)的根尖细胞染色体数为56条;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型平均值为19.81Ⅰ+15.78Ⅱ+0.75Ⅲ+0.59Ⅳ;基因组荧光原位杂交(GISH)显示,兰考小偃麦中含有35条完整的长穗偃麦草和21条小麦染色体。‘兰考小偃麦’/‘科育818’和‘兰考小偃麦’/‘Cp02-3-5-5’杂交F1的根尖细胞染色体数及其所遗传的长穗偃麦草染色体数分别为50~52和16~22条,且存在染色体易位;花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为14.54Ⅰ+17.40Ⅱ+0.55Ⅲ+0.14Ⅳ,平均49.4%的细胞出现多价体(三价体或四价体)。这些材料为创造小麦-长穗偃麦草新种质奠定了基础。     

同一居群韭莲不同植株减数分裂行为差异的遗传分析

对韭莲(2n=48)小孢子母细胞减数分裂及小孢子发育进行研究。结果显示同一居群植株的减数分裂行为存在明显差异。多数韭莲植株小孢子母细胞减数分裂存在少量落后染色体、微核等现象,平均每株中具有异常分离行为的母细胞占14.02%,小孢子发育正常,但花粉无活力。并首次从减数分裂后期Ⅰ的特殊的细胞学形态证明韭莲是臂内倒位杂合体。而少数植株韭莲的小孢子母细胞减数分裂极其紊乱,后期Ⅰ出现多极分离、大量落后染色体,小孢子母细胞减数分裂总异常分离高达94.3%。四分孢子期多分孢子体高达73.4%。分析认为:前者减数分裂行为异常的原因主要由染色体结构变异所致,而后者的原因除染色体结构变异外,还可能与控制纺锤体形成的基因突变有关。     

百合花粉母细胞减数分裂异常现象观测分析

对“Siberia”百合小孢子母细胞减数分裂异常进行了系统的细胞学观察,发现“Siberia”百合小孢母细胞减数分裂中存在不等二价体、倒位环、染色体桥、滞后染色体、微核、不均等分离、染色体显著减少的核、游离核、异常四分体、无核花粉等异常现象。研究表明：“Siberia”百合长期进行无性繁殖引起染色体结构变异,导致减数分裂异常,小孢子母细胞减数分裂异常是导致花粉败育的主要原因。     

Cucumis属双二倍体种小孢子发生和雄配子体发育的细胞学研究

采用染色体制片技术对Cucumis属双二倍体种(Cucumis hytivus Chen et Kirkbride)小孢子发生和雄配子体发育进行了细胞学研究。结果显示：在小孢子发生过程中,约31％的花粉母细胞在减数分裂中期Ⅰ具有正常的19Ⅲ,约69％的花粉母细胞染色体构型复杂,平均构型0．41Ⅰ 14．69Ⅲ 0．06Ⅲ 0．93Ⅳ 0．62Ⅵ 0．07Ⅷ;在四分体时期,形成约8．78％的四分孢子,其余为各种异常的多分孢子;在雄配子体发育过程中,约10％的小孢子可进行有丝分裂,最终发育为正常的两细胞、三孔花粉,其余90％的小孢子最终成为败育花粉。此外,还观察到了减数分裂后期Ⅱ的染色体组分离和新种花粉形态的变异等特殊现象。     

枣胚乳三倍体的细胞学－中国果树资源细胞学研究之六

枣属植物经过染色体鉴定的5个种,未发现奇数倍性;中国枣为二倍体,未见自然多倍体类型。1978年通过胚乳培养,已首次诱导出三倍体植株。1983年三倍体始花结果,其细胞学特点如下: 1.胚乳二倍体胚乳二倍体的染色体数2n=24。小孢子母细胞减数分裂染色体行为正常。前期Ⅰ和中期Ⅰ,形成12个二阶体。减数分裂结束,形成正常的四分体,小孢子大小整齐。花粉粒属于正常的三孔沟型。2.胚乳三倍体胚乳三倍体的染色体数2n=36。小孢子母细胞较二倍体大。减数分裂染色体行为不正常。前期Ⅰ和中期Ⅰ有数目不等的单价体、二价体和多价体,染色体群数变动于14—20之间。后期Ⅰ、Ⅱ染色体分离不规则,数目不均衡,有落后染色体,多极分裂,并带有微核。减数分裂结束时,部分小孢子母细胞形成一分体、二分体、不等四分体、五分体和六分体等,小孢子大小不一致。正常花粉比二倍体大,有三孔沟和四孔沟两种类型,还有部分小花粉粒和败育花粉。     

白杨杂种三倍体小孢子母细胞减数分裂及花粉形态观察

通过醋酸洋红压片等方法观察毛新杨×银腺杨杂种三倍体小孢子母细胞减数分裂及花粉形态,以探讨杂种三倍体雄配子的育性及其细胞学机制.结果显示:(1)在小孢子母细胞减数分裂过程中可观察到部分染色体提前分向两极、落后染色体、微核等一系列染色体异常行为,表明该三倍体存在染色体的高度不平衡性.(2)在减数第二次分裂过程中存在大量胞质分裂提前现象;减数分裂产物中发现有少量二分体、三分体的存在,同时毛新杨×银腺杨杂种三倍体花粉粒的直径变化范围为22.6～62.6 μm,呈现双峰分布,由此推测有一定数量的具可育性的未减数花粉产生.     

三倍体葡萄‘夏黑’的花粉母细胞减数分裂行为观察及其育性研究

为探究三倍体葡萄‘夏黑’的育性及其细胞学机制,对其花粉母细胞减数分裂进程中的染色体行为及育性水平进行研究。结果表明:(1)三倍体葡萄‘夏黑’花粉母细胞减数分裂进程中存在部分染色体提前分向两极、落后染色体、染色体桥、平行纺锤体、不均等分离、微核等染色体异常行为,其中不均等分离现象出现的频率最高(65.68%)。(2)‘夏黑’葡萄的花粉离体萌发率为1.65%,花粉直径大小范围在18.0~50.0μm之间,且花粉直径分布呈双峰型。(3)‘夏黑’葡萄具有一定的育性,作为亲本与四倍体品种杂交均获得了杂交子代。研究认为,减数分裂的异常是三倍体葡萄‘夏黑’育性低的细胞学原因,但同时也形成了少量可育的未减数配子,可以作为中介材料应用于葡萄育种。