新疆绿蟾蜍的染色体组型初步研究

近年来,有关两栖类的染色体组型已有不少报道。无尾两栖类中蜍蟾属(Bufo)的染色体数目分为两类:2n=22和2n=20(Blain,1972)。我们对采自新疆4个地区的绿蟾蜍进行了染色体组型分析,发现其二倍体细胞染色体数均为44,是四倍体。现将我们的初步研究报道如下。     

菘蓝多倍体育种的研究

本文报道药用植物菘蓝(Isatis indigotica Foft.)同源四倍体的诱发、鉴定、选育的研究。用0.05-0.5％浓度的秋水仙碱水溶液处理萌发的种子,或用0.05-0.3％浓度的此溶液处理幼苗的生长点,均可以获得四倍体植株。最适宜的处理时间为6-12小时。除用直接的细胞学技术鉴定多倍体植株外,一些重要的间接鉴定特征,如叶表皮保卫细胞中叶绿体数,花粉沟数可作为鉴定本种多倍体植株的可靠指标。比较了四倍体植株和二倍体亲本的生物学特性。经过数代选育,获得了性状稳定、繁殖力正常、根与叶中活性成分均有较大幅度提高、生产性能良好的品系。     

原生质体电融合酵母多倍体生理特性的研究

对原生质体电融合技术获得的11株酵母多倍体融合株,进行了一系列生理特性的分析比较．结果发现,在电融合过程中,融合株的细胞体积及DNA含量并不随着核倍性呈线性递增．而是有其特殊的变化规律。当糖化酵母sta1、sta2和sta3在细胞核中各自纯合时,明显表现出表达的剂量效应。其中sta1、sta2纯合的融合株．在YEPS培养中,GA分泌可被淀粉大量诱导,表现出一定的二次生长特性。从分析结果推测,在亲株5301-14D及HU-TY—1A中可能有对GA分泌不利的因素。     

化龙山七筋姑种内二倍体与四倍体表型分化分析

七筋姑(Clintonia udensis Trautv. et Mey.)属百合科(Liliaceae)七筋姑属(Clintonia Raf.),多年生草本,具有二倍体(2n=14)和四倍体(4n=28)两种倍性。在陕西化龙山地区,二倍体主要分布在南坡海拔2 450 m处,四倍体主要生长在北坡海拔1 900 m左右,成为研究种内多倍体分化的理想材料。该研究从七筋姑营养和繁殖系统出发,研究其不同倍性的表型分化,揭示不同倍性的生态适应特征,为阐明七筋姑种内多倍体的演化提供线索。研究表明：(1)在根、茎、叶、花、果实、种子的11个性状中,二倍体的果实体积性状最为稳定(CV=0.02),叶长性状遗传多样性最高(CV=0.85);四倍体中果实体积性状也最为稳定(CV=0.06),而花数量性状多样性最高(CV=0.42)。(2)四倍体的果实体积平均值明显高于二倍体,但种子数量平均值显著少于二倍体,果实体积和种子体积性状在不同倍性间的分化占比最高(V_st=0.69)。(3)四倍体营养器官表型性状的遗传变异丰富度低于二倍体,其平均变异系数(CV=0.16)小于二倍体的变异系数(CV=0.44);在繁殖系统表型性状中,四倍体的遗传变异丰富度高于二倍体,平均变异系数(CV=0.30)大于二倍体(CV=0.26)。(4)显著性分析表明,二倍体与四倍体表型性状差异显著(P<0.05),而繁殖系统性状在不同倍性间无显著差异(P>0.05);PCA分析同样显示二倍体与四倍体间存在明显差异。四倍体显著的表型差异是对低海拔环境长期适应的结果。     

中国水韭属两个四倍体新种

水韭属(Iso&#235;tes)是起源最为古老的水生维管植物,全属物种均被列为国家一级重点保护植物。通过对全国水韭属植物的调查和研究发现,不同产地的四倍体植株在形态上存在显著差异。基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将分布于中国湖南省长沙地区和怀化地区的四倍体居群分别命名为隆平水韭(Iso&#235;tes longpingii)和湘妃水韭(I. xiangfei),并详细描述了其形态特征。隆平水韭形态上与中华水韭(I. sinensis)相似,不同之处在于其大孢子具小的瘤状或冠状纹饰,叶细长而柔弱,长达60 cm; 该种也与六倍体东方水韭(I. orientalis)相似,不同之处在于其染色体44条,大孢子具瘤状或冠状纹饰。湘妃水韭的大孢子纹饰虽与二倍体云贵水韭(I. yunguiensis)相似,但在小孢子纹饰、孢子囊形状和染色体数目方面却不同。隆平水韭仅少数植株生长于湖南省宁乡市一处池塘,完全沉水生长,而湘妃水韭则分布于怀化市通道县和会同县的湿地。由于这两个新种的分布区狭窄,野生居群数量和个体数较少,栖息地环境受到人为干扰,因此根据IUCN红色名录评估标准,将隆平水韭评为极危(CR)等级,湘妃水韭评为易危(VU)等级。所编制的中国已知水韭属物种的分种检索表,为本属物种的鉴定和保护工作提供了重要参考。     

草棉同源多倍体后代筛选及性状鉴定

多倍化是物种形成及植物育种的重要途径。以实验室前期合成的草棉同源多倍体后代S₁为材料,对其进行流式细胞术、形态学、细胞学和SRAP分子标记鉴定。流式细胞倍性鉴定表明,以二倍体的荧光峰值作为参照,8株后代中有5株三倍体和3株四倍体。形态学鉴定表明,二倍体表现为株高、茎细、叶薄、叶片较小、叶色翠绿、花朵较小,三倍体和四倍体则表现为植株矮小、茎秆粗壮、叶片增厚和皱缩、叶片较大、叶色浓绿、花朵较大。细胞学鉴定表明,随着倍性的增加,气孔密度呈下降趋势,而气孔长度、叶绿体数和花粉粒直径均呈上升趋势;二、三和四倍体草棉在花粉母细胞减数分裂过程中均出现正常和异常行为,包括单分体(0.17%,2.50%和2.17%)、二分体(0.33%,0.67%和0)、三分体(4.17%,10.00%和2.33%)、正常四分体(94.83%,54.00%和73.67%)、异常四分体(0.17%,0.33%和0.83%)和多分体(0.33%,32.50%和21.00%);异常多分体均不能形成正常花粉粒,所以三者的正常花粉粒所占比例分别为95.33%、58.83%和77.67%。SRAP分子标记鉴定...     

植物细胞多倍体诱导实验方法的改进

从植物多倍体诱导实验材料处理的方法上,介绍了改进植物多倍体诱导实验的技术,提高了多倍体细胞的分裂指数。实验用0．1％和0．01％浓度的秋水仙素溶液分别处理大蒜根尖24h、36h、48h、72h,进行多倍体诱导,再在清水中分别培养0h、12h、24h、36h,结果表明经清水培养的多倍体细胞分裂指数高于对照：0．01％浓度的秋水仙素处理的多倍体细胞分裂指数高于0．1％多倍体细胞分裂指数。     

美洲黑杨×小叶杨杂种多倍体诱导研究

用不同浓度秋水仙素处理美洲黑杨(Populus deltoides)与小叶杨(Populus simonii)杂种后代以诱导产生多倍体,并采用流式细胞术(FCM)对初选的多倍体材料进行DNA含量分析.结果表明:小于0.1%秋水仙素浓度处理对诱导多倍体无作用;0.3%及其以上浓度处理对诱导产生多倍体效果较好,但随处理浓度增加秋水仙素对杨树的毒害作用增大, 0.5%浓度处理可使顶芽死亡率高达71.43%,且在顶芽死亡的植株中未发现多倍体单株.应用气孔性状对388株扦插苗进行多倍体初选后,采用流式细胞术对初选的5株拟多倍体进行DNA含量分析,鉴定到2株四倍体材料.获得的四倍体材料与二倍体植株在株高和叶绿素含量上差异显著,但在SOD和POD活性上无显著性差异.     

Giemsa-C带揭示的绵枣儿多倍体复合体染色体变异

绵枣儿是分布在东亚的多倍体复合体。以Giemsa-C带法对分布在中国的绵枣儿24个居群进行了染色体变异分析。AA和BB细胞型大部分居群未发现变异,分别具a2和b1染色体的近着丝点着丝粒带。AABB虽无居群内变异,但居群间有所不同。其中柳林、商南和徐州居群带型相同,带纹丰富。元宝山居群只有b1的近着丝粒带,而灵岩山居群具a2和b1的近着丝粒带。根据已有的研究资料推测,绵枣儿b1和a2上的近着丝粒带显示的应当是高度重复的rRNA基因;大庆和文县居群一个体该位点的杂合可能是由于部分rRNA拷贝的同源染色体间转移;AABB起源后随时间推移会发生rRNA重复位点的丢失;柳林等居群丰富的带纹可能是其刚刚起源时重复基因关闭的表征,随时间推移同样可能会丢失。另外大量的实验证据表明,BB比AA细胞型可能更易于发生染色体结构变异。     

两个具多倍体减数分裂稳定性的多倍体水稻品系的选育

多倍体化是植物进化的主要途径之一, 主要的粮棉油作物大都是多倍体, 它们在倍性增加的同时, 带来产量成倍增长. 在自然进化启示下, “利用远缘杂交和多倍体双重优势选育超级稻”是一个新途径. 但结实率低是一个制约多倍体水稻育种发展的瓶颈问题. 根据蔡得田等人提出的育种战略, 把研究重点放在类Ph基因材料选育上. 通过几年的籼粳杂交和回交选择与检测, 选育出2个具有多倍体减数分裂稳定性(polyploid meiosis stability, PMeS)的多倍体水稻品系PMeS-1, PMeS-2. 其选育过程包括亲本选择、杂交或复合杂交、连续回交、染色体加倍、多倍体鉴定、结实性选择、自交稳定成品系等7个步骤. 多倍体减数分裂稳定性的特性则通过减数分裂行为观察和高结实性杂交测定来确定. PMeS-1和PMeS-2都为粳型品系. 它们具有3个显著特点: 一是自身结实率较高, 超过65%; 二是与许多籼稻、粳稻多倍体品种杂交产生结实率高(>70%)、优势强的杂交后代; 三是表现出减数分裂稳定性, 即花粉母细胞减数分裂前期主要以二价体和四价体配对, 极少出现高价体、单价体和三价体, 中期很少出现落后染色体, 后期和末期未见微核. 而对照品系Dure-4X花粉母细胞减数分裂表现异常, 前期较高频率出现高价体、单价体和三价 体, 中期高频率出现落后染色体, 后期和末期有微核出现. 本研究建立了一种多倍体水稻选育的基本体系, PMeS品系选育方法与一般二倍体品系比较有三点不同, 即染色体加倍、多倍体检测 和高结实性检验. 利用PMeS品系基本上解决了多倍体水稻结实率低这个长期困扰多倍体水稻育种的难题, 为广大育种学家利用这种基因材料选育多倍体水稻新品种提供了良好的条件.