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。     

兰州百合小孢子母细胞减数分裂异常现象的观察

对兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)小孢子母细胞减数分裂异常进行了研究,发现存在不等二价体、同源染色体早分离、染色体桥、不均等分离、滞后染色体、核外染色体、微核等。分析了这些异常形成的可能机制及对正常小孢子形成的影响。人工花粉萌发实验表明：小孢子母细胞减数分裂异常是导致花粉败育的主要原因。认为兰州百合长期行无性繁殖引起染色体结构变异,导致减数分裂异常。     

光温敏核雄性不育小麦BS366花粉母细胞减数分裂的细胞学研究

要以小麦光温敏核雄性不育系BS366为材料,采用卡宝品红压片法研究花粉母细胞减数分裂的细胞学变化。结果表明:不育环境下的BS366花粉母细胞减数分裂过程中染色体和细胞形态异常现象较多。染色体异常主要表现为:染色体落后,染色体桥、染色体散乱排列,微核、染色体分离不同步。细胞形态异常表现为:二分体时期细胞质不完全分裂,细胞板不平整;四分体时期子细胞大小不一。花粉母细胞减数分裂后,异常四分体的比例为62.88%;成熟花粉粒中败育率为89.5%。推测减数分裂期间异常的染色体行为以及细胞形态可能是影响花粉育性降低的重要原因。     

蓝猪耳小孢子发生和雄配子体发育

利用常规石蜡切片和超薄切片技术研究蓝猪耳(Torenia fournien)小孢子发生和雄配子体发育过程.蓝猪耳雄蕊4枚,花药具4个花粉囊.小孢子母细胞经减数分裂成四分体,其排列方式为四面体形或左右对称形.成熟花粉属2细胞型,具3个萌发孔.花药壁发育为双子叶型,腺质绒毡层.小孢子母细胞在四分体时期频繁出现细胞质降解的异常现象,其它发育阶段均正常;小孢子母细胞不正常的减数分裂可能导致花粉败育,这可能是蓝猪耳结实率低的原因之一.     

百合科山韭小孢子发生及雄配子体发育

利用石蜡切片对葱属植物山韭(Allium senescens L.)的小孢子发生及雄配子体形成进行了研究.结果表明:山韭花药具4个药室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞组成,属分泌型绒毡层.小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为连续型.成熟花粉为二胞型,偶见三胞型.在小孢子母细胞减数分裂和单核小孢子中出现许多异常行为,如染色体拖曳,落后染色体和后期桥,以及产生微核等,这可能是导致花粉败育的原因之一.     

长春蒲公英雄性不育株形态学观察与败育细胞学研究

在长春蒲公英(Taraxacum junpeianum Kitam.)株群中发现雄性不育现象,为研究其败育机理及特点,探寻其不育基因,采用形态观察法、石蜡切片技术和染色体压片法,对长春蒲公英野生型及其雄性不育株的花药发育过程和花粉母细胞减数分裂过程进行了观察。结果表明:(1)长春蒲公英雄性不育株花药中部发红、干瘪、无花粉散出。与野生型比较,雄性不育株雄蕊更短,子房更窄,种子形态更加狭长;(2)长春蒲公英雄性不育株败育时期为四分体到单核小孢子前期,败育方式为小孢子自身异常发育,绒毡层异常分解,互相粘连败育;(3)长春蒲公英雄性不育株花粉母细胞减数分裂二分体时期出现落后微核,随后产生极少四分体,并且四分体产生大量染色体桥,小孢子营养物质流失,彻底败育。因此,长春蒲公英雄性不育株败育彻底、稳定,并且有种的特点。小孢子自身异常发育和绒毡层异常分解是导致败育的主要原因。     

高羊茅花粉母细胞减数分裂及其雄性不育的细胞生理学研究

为探讨高羊茅雄性不育株A22013189的小孢子发育过程及其败育的生理学机理,以可育株189为对照,对其结实能力、花粉活力、花粉母细胞减数分裂进程中的染色体行为及生理生化特征进行研究。结果表明:(1)不育株A22013189花粉数量少,花粉粒空瘪皱褶,自交不结实,在杂交中作父本获得杂交后代的可能性极小。(2)从减数分裂前期Ⅰ至四分体时期,不育株A22013189花粉母细胞存在大量落后染色体、染色体桥和断片、微核、单价染色体、不均等分离、染色体分裂不同步、游离染色体、三分体、60°纺锤体、染色体缺失等异常现象,初步分析这些小孢子异常分裂是导致高羊茅花粉败育的细胞学原因之一。(3)不育株A22013189的可溶性蛋白质、可溶性糖含量在整个发育时期都显著低于同期可育株189;苗期至造孢细胞期,A22013189游离脯氨酸含量与可育株189无显著差异,但减数分裂期至花粉成熟期,A22013189游离脯氨酸含量却显著低于同期可育株189;苗期至造孢细胞期,A22013189丙二醛含量显著低于同期可育株189,但小孢子进入减数分裂期后,A22013189丙二醛的增加速度和积累量明显高于同期可育株189。研究发现,高羊茅雄性不育株花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,生长发育过程存在物质能量代谢降低,有害物质积累现象。研究结果对于高羊茅败育机理研究及杂交育种亲本选择有重要的理论指导意义。     

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。     

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。     

大麦×小麦杂种愈伤组织及再生植株的细胞学观察

本文研究了Ant-13大麦×中国春小麦未成熟胚诱导的愈伤组织细胞,再生植株体细胞和花粉母细胞染色体的变化情况。发现在这三个不同分化和发育阶段中都存在着混倍体现象。但随着分化和发育过程的进行,混倍体程度越来越小,正常双单倍体细胞的比例越来越大。从再生植株花粉母细胞减数分裂前的有丝分裂开始到整个减数分裂过程中都可以看到染色体行为的异常现象,从而形成败育花粉,造成杂种不孕。花粉败育发生在单核小孢子时期。     

矮牡丹小孢子母细胞减数分裂异常现象的观察

矮牡丹(Paeonia suffruticosa subsp. spontanea)(永济居群)存在多种结构杂合现象,减数分裂存在一些异常:如单价体、异形二价体、互锁四价体、六价体、后期I倒位桥、落后单价体、不均等分离、后期Ⅱ桥和微核等。统计了这些异常现象出现的频率,并对其形成的机制和对正常小孢子形成的影响进行了讨论。从细胞学水平上探讨了矮牡丹可能的濒危机制。同时结合前人的研究,对芍药属内3个组的结构杂合程度进行了比较。     

鱼腥草花粉母细胞减数分裂特征及其育性研究

为深入了解鱼腥草花粉母细胞的减数分裂特征与花粉育性的关系,该研究采用卡宝品红染色法对2个鱼腥草居群花粉母细胞的减数分裂过程进行观察,并采用氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法、I2-KI染色法、B-K培养基培养法及荧光显微镜观察法来检测鱼腥草花粉的活力及萌发率。结果发现:(1)鱼腥草减数分裂的进程与花序大小、花药颜色、花药长度均有密切的关系。(2)2个居群的鱼腥草中花粉母细胞减数分裂过程正常占88.2%,有11.8%的花粉母细胞减数分裂异常。(3)减数分裂异常表现在减数分裂过程中出现微核、落后染色体、染色体桥、不均等分离、多分体等现象,并发现在二分体阶段及单核花粉发育过程中存在细胞融合。(4)2个居群的鱼腥草花粉活力均不超过1.5%,花粉几乎不萌发。研究认为,鱼腥草花粉育性低的主要原因是单核花粉的发育过程异常,而非鱼腥草花粉母细胞减数分裂异常所致。     

秤锤树的核型研究及其减数分裂过程的观察

观察研究了秤锤树有丝分裂和减数分裂的细胞学特征。秤锤树核型为2n=2x=24=4m 7sm(2SAT) 1st,属于较为原始的2A型。有丝分裂间期核为复杂染色中心型,前期出现B染色体,中期染色体中等大小。减数分裂中期具12对正常的二价体,但后期I和后期Ⅱ均有染色体异常现象发生。统计断片、落后染色体和染色体桥出现的比例与花粉粒败育性比例比较一致,表明秤锤树的小孢子在发生和发育过程中较高频率的败育现象可能存存一常的细胞学原因．     

黄芩的花粉母细胞减数分裂及核型分析

采用压片法,对黄芩花粉母细胞减数分裂及核型进行了研究。结果表明:黄芩的大多数花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常,在终变期同源染色体配对后可形成9个二价体,后期Ⅰ染色体以9∶9的方式向细胞两极分离,其减数分裂为同时型;在少数花粉母细胞减数分裂中观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;其花粉粒育性为76.49%。黄芩的染色体数目为2n=2X=18,核型公式为K(2n)=2X=18=16m+2 sm,染色体相对长度组成为2n=1 s+4M1+3M2+1L,其核型为"1A"型。     

药蒲公英减数分裂异常行为探讨

对药蒲公英减数分裂各期进行了观察,研究得出药蒲公英花蕾直径大小与花粉母细胞减数分裂各期之间的关系(花蕾直径在2-7mm时为减数分裂期)。并发现药蒲公英减数分裂中出现许多异常行为。如后期桥和落后染色体;药蒲公英花粉粒空瘪,这些异常行为的原因是减数分裂过程中有倒位和重复缺失等染色体结构变异出现以至形成双着丝点染色体。减数分裂过程的异常行为也说明药蒲公英是多倍体。     

来自山羊草的杀配子染色体(Aegilops cylindryca 2C)对小黑麦减数分裂及花粉粒有丝分裂过程的影响

用来自柱穗山羊草的杀配子染色体2C,诱导六倍体、八倍体小黑麦染色体的断裂,观察杂种F1的减数分裂行为,在PMCI及PMCII后期观察到了大量的落后染色体、染色体断片、环状染色体及桥,在二分了解子及四分孢子中有为数甚多的、大小不一的微核,有的还形成多分孢子。在对F1花粉粒的有丝分裂观察中,未见分裂异常。由此推断杀配子染以体诱导染色体断裂可能不发生在配子形成的有丝分裂过程。这与巳有的报道不同。     

Allelic interaction of F1 pollen sterility loci and abnormal chromosome behaviour caused pollen sterility in intersubspecific autotetraploid rice hybrids

The intersubspecific hybrids of autotetraploid rice has many features that increase rice yield, but lower seed set is a major hindrance in its utilization. Pollen sterility is one of the most important factors which cause intersubspecific hybrid sterility. The hybrids with greater variation in seed set were used to study how the F(1) pollen sterile loci (S-a, S-b, and S-c) interact with each other and how abnormal chromosome behaviour and allelic interaction of F(1) sterility loci affect pollen fertility and seed set of intersubspecific autotetraploid rice hybrids. The results showed that interaction between pollen sterility loci have significant effects on the pollen fertility of autotetraploid hybrids, and pollen fertility further decreased with an increase in the allelic interaction of F(1) pollen sterility loci. Abnormal ultra-structure and microtubule distribution patterns during pollen mother cell (PMC) meiosis were found in the hybrids with low pollen fertility in interphase and leptotene, suggesting that the effect-time of pollen sterility loci interaction was very early. There were highly significant differences in the number of quadrivalents and bivalents, and in chromosome configuration among all the hybrids, and quadrivalents decreased with an increase in the seed set of autotetraploid hybrids. Many different kinds of chromosomal abnormalities, such as chromosome straggling, chromosome lagging, asynchrony of chromosome disjunction, and tri-fission were found during the various developmental stages of PMC meiosis. All these abnormalities were significantly higher in sterile hybrids than in fertile hybrids, suggesting that pollen sterility gene interactions tend to increase the chromosomal abnormalities which cause the partial abortion of male gametes and leads to the decline in the seed set of the autotetraploid rice hybrids.     

Cytological studies on meiosis and male gametophyte development in autotetraploid cucumber

With improved staining and chromosome preparation techniques, meiosis of pollen mother cells (PMCs) and male gametophyte development in autotetraploid cucumber (Cucumis sativus L.) was studied to understand the correlation between chromosomes behaviour and fertility. Various chromosome configurations, e.g. multivalent, quadrivalents, trivalents, bivalents and univalents were observed in most PMCs at metaphase I. Lagging chromosomes were frequently observed at anaphase in both meiotic divisions. In addition, chromosomes segregations were not synchronous and equal in some PMCs during anaphase II and telophase II. Dyads, triads, tetrads with micronuclei and polyads were observed at tetrad stage, and the frequencies of normal tetrad with four microcytes were only 55.4 %. The frequency of abnormal behaviour in each stage of meiosis was counted, and the average value was 37.2 %. The normal meiotic process could be accomplished to form the microspore tetrads via simultaneous cytokinesis. Most microspores could develop into fertile gametophytes with 2 cells and 3 germ pores through the following stages: single-nucleus early stage, single-nucleus late stage and 2-celled stage. The frequency of abnormalities was low during the process of male gametophyte development. The germination rate of pollen grains was 46.9 %. These results suggested that abnormal meiosis in PMCs was the reason for low pollen fertility in the autotetraploid cucumber.