玉米(Zea may)×四倍体多年生玉米(Zea perennis)可育三倍体形态学和细胞遗传学研究

通过将普通玉米与四倍体多年生玉米大量杂交,获得一株部分可育三倍体植株MT-71,为外源遗传物质在普通玉米的导入创造新种质。MT-71杂交结实率分别为3X/2X=7.84%,2X/3X=0.56%,3X/4X=0.52%,开放授粉结实率为1.18%;其花粉母细胞(PMC)染色体平均构型为2.30Ⅰ+3.72Ⅱ+6.49Ⅲ+0.23Ⅳ;3X/2X后代植株染色体几乎包括所有2n=20~30染色体数目,2X/3X和开放授粉后代中染色体数目仅有2n=20,21。结果表明,MT-71可产生有功能的雌雄配子,其中n=10,11的配子更易遗传;雌配子体对额外染色体的传递能力显著高于雄配子体,异源三倍体最有效的遗传方式为3X/2X。     

同源四倍体灯盏花离体再生及其倍性鉴定

以四倍体灯盏花的无菌苗叶柄为外植体进行离体培养,研究其再生体系,并对再生植株进行染色体倍性鉴定。结果表明:叶柄外植体在MS+0.05 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖的培养基上不定芽的再生频率可达87.3%;继代培养(MS+0.1 mg·L-1NAA+0.3 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖)增殖系数为7.8,诱导(1/2MS+1.0 mg·L-1NAA+1.0 mg·L-1IBA+0.65%琼脂+3%蔗糖)生根率100%,移栽成活率为90%。细胞学鉴定结果表明,再生植株的染色体数为2n=4x=36,而原二倍体的染色体数目为2n=2x=18,基数x=9,因此,再生植株为四倍体。     

不同倍性水稻亚种间杂种小孢子发生的细胞学观察

利用塑料半薄切片对水稻同源四倍体亚种间杂种F1及其对应的二倍体杂种F1小孢子母细胞减数分裂过程的细胞学变化进行观察研究.结果表明,同源四倍体水稻亚种间杂种造孢细胞期和小孢子母细胞期已经表现出较高频率的异常;减数分裂过程中,小孢子母细胞出现异常更加复杂,主要包括小孢子母细胞液泡化和退化两大类,这些异常是导致杂种花粉败育和花粉低育性的重要原因之一;此外,绒毡层异常也是导致杂种的花粉育性降低的因素.二倍体杂种小孢子母细胞在减数分裂过程的异常类型与水稻同源四倍体亚种间杂种基本相似,其绒毡层异常频率较低,对其花粉低育性影响不大.     

四倍体青花菜低稔性胚胎学研究

以二、四倍体青花菜为材料,在现蕾期分别套袋自交,对四倍体与二倍体的胚囊结构、受精以及受精后胚胎发育过程进行比较研究.结果表明:四倍体青花菜胚囊发育完整,与二倍体相似.四倍体花粉萌发率较二倍体低,花粉管生长较慢且不整齐.四倍体和二倍体青花菜自交均能正常受精,四倍体青花菜在受精后胚胎发育的进程上均较其二倍体滞后约2 d,且胚胎发育在进度上不一致,并存在胚胎败育现象,正常胚胎只占25.8%,导致四倍体结实率比二倍体降低22.6%.     

离子注入后诱导水稻多倍化的效果

利用3份二倍体水稻为材料,以氮离子束为诱变源,研究了离子注入后所引起的生物学效应和离子注入对水稻多倍化的效果。研究结果表明,氮离子束对3份二倍体水稻材料的效应因材料种类和离子注入剂量不同而异。N 注入处理后对利用秋水仙素诱导水稻多倍化的效果比较明显,但效果的明显程度则因离子注入剂量不同或秋水仙素诱导时间不同或试验材料的遗传背景不同而表现出一定的差异。在秋水仙素对试验材料的诱导时间为24 h的各个处理中,N 离子注入剂量为6.76×1016N /cm2的处理似乎更好,而在秋水仙素对试验材料的诱导时间为48 h的各个处理中,N 离子注入剂量为0.52×1016N /cm2的处理则更有利于获得同源四倍体材料。经过2个~3个世代的筛选之后并通过染色体核型分析,在试验材料的后代中已经获得了一些同源四倍体水稻材料。     

二倍体鲫鲤F2产生不同倍性卵子的证据

在检测到鲫鲤F2产生3种不同大小(直径分别为0.13 cm,0.17cm和0.2 cm)类型的卵子基础上,进行了F2(♀)×红鲫(♂)及F2(♀)×四倍体鲫鲤(♂)的交配实验.通过染色体计数和流式细胞仪分析,在F2(♀)×红鲫(♂)后代中获得了四倍体、三倍体、二倍体鱼;在F2(♀)×四倍体鲫鲤(♂)后代中获得了四倍体和三倍体鱼.这两个交配组合后代中出现的不同倍性的鱼类为证明鲫鲤F2能产生三倍体、二倍体和单倍体卵子提供了进一步证据.F2(♀)×红鲫(♂)中雄性四倍体鱼的存在说明在四倍体后代中存在基因型为XXXY的个体.对上述两个交配组合后代的四倍体鱼和三倍体鱼的性腺结构观察表明四倍体鱼是可育的,而三倍体鱼是不育的.作者认为鲫鲤F2能够产生二倍体和三倍体卵子与核内复制机制和生殖细胞的融合有关.     

中国西南六种广义拂子茅属( 禾本科) 植物的染色体数目

广义拂子茅属( Calamagrostis) 是一个世界温带广布的大属, 有些作者又分为拂子茅属和野青茅属, 但近期的研究表明处理为一个属较为合适。中国共有37 种广义拂子茅属植物, 但至今没有任何染色体的研究。本文报道了其中产于中国西南6 种野青茅的染色体数目, 其中Deyeuxia petelotii 4 个居群, D1 diffusa, D1 moupinensis, D1 nivicola 和D1f lavens 各一个居群都是四倍体( 2n= 4x= 28) , D1 neglecta 为六倍体( 2n= 6x= 42) 。根据广义拂子茅属植物染色体倍性特征, 该属植物中至今未发现二倍体, 四倍体是该属中倍性最低和最普遍的, 广义拂子茅属的演化很可能是在四倍体的水平上进行的。由于以上几个四倍体种均是狭域分布的类群, 所以可能是由四倍体的祖先隔离分化形成的。     

Cucumis属3种不同倍性种间杂交后代的同工酶分析

以3种不同倍性的Cucum is属种间杂交后代[异源四倍体C.hy tivus(2n=4x=38,HHCC)、异源三倍体(2n=3x=26,HCC)和正反交种间杂种F1(2n=2x=19,HC/CH)]及其双亲为试材,比较研究了过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)同工酶在不同器官中的酶谱表达特性.结果表明,花蕾中的POD和EST同工酶谱带都比叶片中的丰富,表现出明显的组织特异性.在相同器官的同一酶系统中,3种不同倍性种间杂交后代的酶谱基本一致,主要表现为互补双亲的酶带,同时出现了双亲所没有的酶带(POD4c和EST3b等),表明远缘杂交扩大了黄瓜的遗传基础.此外,在幼叶和花蕾的POD同工酶中,大部分酶带活性随染色体倍性增加而减弱,表明基因剂量与POD同工酶酶谱的表达呈负相关.     

采用秋水仙碱创制优质、抗热同源四倍体不结球白菜

以不同浓度秋水仙素处理二倍体不结球白菜(Brassica campestrisssp.chinensisM ak ino)子叶生长点,对变异株进行了形态解剖学、农艺学、细胞学及营养品质鉴定。结果表明:0.1 mol/L秋水仙素处理6次的效果最佳。与二倍体相比,四倍体植株、气孔、花器官均表现巨大性;气孔密度、结实率显著降低;四倍体白菜蛋白质、可溶性糖和维生素C含量比二倍体分别增加15.69%、71.25%和22.18%;夏季高温条件下四倍体表现出良好的丰产性和抗热性。     

团头鲂人工同源四倍体、自繁后代、倍间交配后代的染色体组型及形态遗传特征

以2n团头鲂为对照,对诱导产生的同源四倍体、自繁后代(4n-F1)和倍间交配后代(正交3n和反交3n)的染色体组型及形态遗传特征进行比较分析。结果发现:(1)团头鲂四倍体(包括4n和4n-F1)和正反倍间交配三倍体的染色体众数分别为96和72,是2n团头鲂的2倍和1·5倍;在四倍体团头鲂组型排列中,sm1的四条较大的染色体明显可见,可视为标记染色体;(2)9个比例性状的测量结果显示,多倍体的体长/体高、体长/头长比例值显著小于2n团头鲂(P<0·05);而对于背棘长/体长比例值,多倍体则显著大于2n团头鲂(P<0·05);(3)29个参数的主成分分析结果表明,团头鲂同源4n、4n-F1、倍间交配3n及2n团头鲂等5个不同倍性群体的传统形态差别很大部分是由躯干部的形态差异,主要是体长/体高引起的,可作为团头鲂多倍体与二倍体群体鉴别的形态依据;(4)聚类结果显示,正交3n和反交3n相聚类,亲缘关系最近,然后,它们与4n-F1聚类后,再与4n奠基群体聚类,与二倍体群体的聚类关系较远[动物学报51(3):455-461,2005]。