被子植物早期近交衰退与晚期自交不亲和

被子植物自交后结籽率的降低通常由早期近交衰退(early-acting inbreeding depression)与晚期自交不亲和(self-incompatibility)导致.早期近交衰退是严格的合子后的作用机制,通常由多位点隐性有害基因的纯合导致,并在合子发育成成熟种子的过程中发生.发生在柱头表面或花柱中的自交不亲和是合子前的作用机制,而发生在子房内的晚期自交不亲和(late-acting ovarian self-incompatibility)可在合子前或合子后发生作用,与早期近交衰退很难区分.在合子前的子房内自交不亲和机制下,尽管花粉管能生长到子房甚至穿透胚珠,但通常不能形成合子.合子后的子房内自交不亲和能形成合子,但由于自交不亲和通常由单位点控制,合子败育集中发生在受精作用后的很短时间内.基于早期近交衰退和子房内自交不亲和的这种差异,己有研究提出了8种区分方法.通过解剖学方法观察授粉后生物学过程,比较自交和异交先后授粉和自交授粉处理的结籽率,以及通过一元线性回归模型考察自交和异交处理下成熟种子和败育种子数之和是否保持恒定,可以区分是合子前还是合子后过程导致的自交后种子产量降低.通过全同胞间杂交实验判断败育的遗传基础是单基因控制还是多位点有害隐性等位基因的纯和,可以区分合子后自交不亲和机制与早期近交衰退;或者通过这两种不同遗传基础导致的种子大小等表型性状的差异来区分.     

小议遗传概率的计算

所谓概率,就是在一定条件下某一独立事件或相关事件所能产生的理论上的比率,通称几率,即机会。概率可能发生,也可能不发生。因此,概率是随机的,而不是固定的。概率只能大于或等于0,或者是小于或等于1。即概率只能在0与1之间。近几年,我在高中生物教学和复习过程中,根据概率的概念与基本定律,对常见的三种类型遗传几率的计算题的解题的思路、分析和方法步骤,给学生进行了讲述,收到较好的效果。一、单一的基本事件的概率的计算,即亲本只存在一种基因型时子代发生某一基因     

植物的自交不亲和性

自交不亲和性(self-incompatibility)也叫自交不育性(self-sterility),指某些植物在自然条件下,虽然两性器官都正常,但以本花、本株或同一品种的异株花粉授粉时,不能受精或不能正常结实的现象.这种不亲和性常见于某些雌雄同株的植物,如黑麦以本穗花粉授粉,苹果和梨的某些品种以本株、本品种的花粉授粉时常不结实.自交不亲和是植物长期进化过程中所形成的有利于异花传粉的一种生殖隔离.它却给作物种子生产上带来了防杂保纯的困难.然而,认识这种特性的特点,采取相应措施,就可以发挥其长处,有利于农业生产.例如,大白菜育种上针对这一特性育成自交不亲和系,可以简化去雄手续,产生杂交种子,利用杂种优势.苹果、梨等果树中自交不结实或结实很少的某些品种,适当配置与主栽树同时开花、花粉发育正常、所结果实的经济价值也较高的品种作授粉树,可使主栽树有良好的授粉、受精条件,增加结果.如茌梨用鸭梨、青香蕉苹果用红香蕉苹果作授粉树等.     

核果类果树自交不亲和性研究进展

综述了核果类果树甜樱桃(Prunus avium L.)、杏(P. armeniaca L.)、扁桃(P. dulcis (Mill.) D. A.Webb)和梅(P. mume Sieb)等自交不亲和性的研究进展。着重讨论了S-RNase基因(S基因)和SLF基因(S-locus　F-box基因,或称SFB基因),S基因在杂交后代群体中的遗传规律,利用S基因的遗传特性选育自交亲和品种和确定S基因型的主要方法及其特点以及自交亲和机制的几种可能的类型。     

核果类果树自交不亲和性研究进展

综述了核果类果树甜樱桃(PFunus avium L.)、杏(P.armeniaca L.)、扁桃(P.dulcis(Mill.)D.A.Webb)和梅(P.mume Sieb)等自交不亲和性的研究进展.着重讨论了S-RNase基因(s基因)和SLF基因(S-locus F-box基因,或称SFB基因),S基因在杂交后代群体中的遗传规律,利用S基因的遗传特性选育自交亲和品种和确定S基因型的主要方法及其特点以及自交亲和机制的几种可能的类型.     

32种杜鹃花属植物在迁地保育条件下的自交研究

迁地保育条件下的杜鹃花属植物自交可育性一直缺乏系统的比较研究,该文对5亚属13亚组32种杜鹃花属植物的自交进行了数据采集与分析,初步揭示了迁地保育条件下杜鹃花属植物自交育性特征。结果表明:(1)自交可育与不育是杜鹃花属植物有性生殖中的两个并存现象,自交能育型种类或多于不育型。在受试的32种杜鹃花中,自交不育型10种、弱可育型5种、可育型7种、高可育型10种,其中27种的自交育性为首次报道,涵盖包括杜鹃亚属杜鹃组(sect.Rhododendron)和马银花亚属(subgen.Azaleastrum)及常绿杜鹃亚属(subgen.Hymenanthes)中银叶杜鹃亚组(subsect.Argyrophylla)等5个亚组在内的未被研究的类群。(2)通过与自然授粉有关育性指标的比较,发现不同种类的自交可育性指标有大幅度降低及增高这两类截然不同的现象,从而提出了自交可能是部分杜鹃花属植物的适应策略,或者对不利环境及其媒介条件的主动响应。(3)在云锦杜鹃亚组(subsect.Fortunea)这个被认为最原始的杜鹃花类群中,具备从自交不育到高可育的所有类型,并可能由此奠定整个杜鹃花属的遗传基础,而类群与种类分布的不同区域气候环境长期直接的或通过影响传粉媒介间接的作用,则可能是最终塑造该属植物自交育性多样化的外部动力。(4)该文还依据有关自交的研究结果,对杜鹃花属植物的迁地保育、育种、相关学科发展进行了讨论,并认为后合子期败育的理论不能完美地解释自交不能坐果的现象,而多倍体似不会导致自交不育。     

寄主型和迁飞型棉蚜的交配行为

棉蚜Aphis gossypii Glover种群存在寄主利用和迁飞能力上的明显分化,有棉花型和瓜型、迁飞型和滞留型之分。但是,棉花型与瓜型之间,以及迁飞型与滞留型之间是否能发生交配行为,尚无研究报道。本文在低温和短光照条件下分别诱导棉花型、瓜型、迁飞型和滞留型棉蚜的性蚜,并进行性蚜间的交配行为观察。结果表明,迁飞型和滞留型性蚜间可以发生交配行为,杂交时发生交配行为的个体比率与自交时无显著差异,但是杂交时雄蚜寻找配偶所花的时间要显著长于自交时,并且迁飞型雌蚜(M♀)与滞留型雄蚜(S♂)杂交时的交配持续时间也显著长于自交时。迁飞型和滞留型棉蚜同型交配容易完成,棉蚜的迁飞型和滞留型已在交配行为上产生了一定的分化。棉花型和瓜型棉蚜的性蚜间可以发生交配行为,并且两品系在正交和反交时雄蚜的寻偶时间与交配持续时间均无显著差异。     

Mating behaviour of host-specialized and migratory biotypes of the cotton aphid

棉蚜Aphis gossypii Glover种群存在寄主利用和迁飞能力上的明显分化,有棉花型和瓜型、迁飞型和滞留型之分.但是,棉花型与瓜型之间,以及迁飞型与滞留型之间是否能发生交配行为,尚无研究报道.本文在低温和短光照条件下分别诱导棉花型、瓜型、迁飞型和滞留型棉蚜的性蚜,并进行性蚜间的交配行为观察.结果表明,迁飞型和滞留型性蚜间可以发生交配行为,杂交时发生交配行为的个体比率与自交时无显著差异,但是杂交时雄蚜寻找配偶所花的时间要显著长于自交时,并且迁飞型雌蚜(M ♀)与滞留型雄蚜(S♂)杂交时的交配持续时间也显著长于自交时.迁飞型和滞留型棉蚜同型交配容易完成,棉蚜的迁飞型和滞留型已在交配行为上产生了一定的分化.棉花型和瓜型棉蚜的性蚜间可以发生交配行为,并且两品系在正交和反交时雄蚜的寻偶时间与交配持续时间均无显著差异.     

基于生物学物种定义探讨物种形成理论与验证的研究进展

物种形成是进化生物学研究的一个永恒主题, 由于生物群体进化是连续和动态的, 物种界限变得难于界定。本文首先讨论了3种地理物种形成模式(同域、邻域及异域), 并分析了近期报道的研究证据。其次, 评述了合子后生殖隔离机制的分子遗传基础和应用群体基因组数据分析的证据, 包括BDMI模型(Bateson-Dobzhansky-Muller incompatibility)、QTLs (quantitative trait loci)、霍尔丹法则及大X染色体效应。最后, 探讨了交配系统作为合子前隔离机制之一与物种形成的关系, 认为近交或自交通过扩大种群遗传结构分化, 增强不同交配系统的种群间不对称基因渐渗, 或种群间无基因渐渗等途径, 促进新物种形成。已知植物交配系统的演化更倾向于从异交(或自交不亲和)向自交(或近交亲和)方式, 花性状和基因组的分化推动形成所谓的自交综合征, 研究交配系统驱动或强化物种形成模式对认识植物物种形成机制有重要意义。     

高等植物自交不亲和性的分子生物学

自交不亲和性是大多数高等植物防止近亲繁殖的一种遗传屏障。它涉及受精时雄配子（花粉）和雌蕊之间的相互作用。目前,已经分离获得了编码控制雌蕊自交不亲和性的Ｓ基因。在孢子体型自交不亲和的芸苔属中,雌蕊Ｓ基因编码Ｓ位点糖蛋白（ＳＬＧ）和Ｓ受体激酶（ＳＲＫ）。它们可能与磷酸化和去磷酸化参与了的某种信号传递有关,最后导致自交花粉生长的抑制。在配子分配体型自交不亲和的茄科中,雌蕊Ｓ位点糖蛋白为一种核糖核酸酶,称     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉的菌落形态,菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在３种类型：（１）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（２）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（３）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂     

一个高频率的活体-离体胚胎发生研究系统

通过对受精后烟草(Nicotiana tabacumL.)胚珠的体外培养,建立了一个简便、实用、高频率的胚胎发生研究系统。采用MS培养基附加6%蔗糖,然后换以2%蔗糖对烟草胚珠进行培养,结果受精后胚珠在体外可以完成正常的胚胎发生并可直接萌发成幼苗。追踪观察表明,合子体外胚胎发生过程中关键发育事件,如合子休眠期间的定向生长、一次不对称分裂的完成、胚柄的形成和解体、胚的分化等过程均可在体外重现。体外培养形成的胚珠及胚胎在形态上与自然状态下形成的胚珠及胚胎几乎没有差异。此体系操作简单,稳定性好,且关键发育事件的时空调控与自然胚胎发育进程相吻合。     

Guan溪蜜柚和度尾蜜柚自交和互交胚珠发育状况的比较

用石蜡切片技术对Guan溪蜜柚（Citrus grandis cv.Guanximiyou)和度尾蜜柚（C.grandiscv.Duweimiyou)自交和互交胚珠发育进行了比较观察。Guan蜜柚的自交授粉后胚珠发育有2种不同情形（Ⅰ型和Ⅱ型）,I型在授粉后5d的珠心组织细胞有变形现象。接着胚囊萎缩,但外珠被能生长发育到50d左右;Ⅱ型受精后胚乳发育异常,种子不能发育,度尾蜜柚自交胚囊中胚乳没有出现,在授粉后35d左右珠心组织和囊腔同时萎缩,互交胚珠发育正常。成熟果实有籽。表明两品种是自交不亲和的,导致了果实无籽。但两者的识别反应和阻抑部位不同,Guan溪蜜柚I型可能出现在受精前,Ⅱ型出现在受精后,而度尾蜜柚自交花粉管可能没有进入胚囊,是一种受精前的障碍。瘪籽的大小与不亲和障碍发生的时期有关,实验为进一步研究两品种的自交不亲和性遗传机理提供了实验证据。将有助于解决由于果实无籽导致的汁胞粒化,裂果,裂瓣等品质问题。     

琯溪蜜柚和度尾蜜柚自交和互交胚珠发育状况的比较

用石蜡切片技术对溪蜜柚 (Citrus grandis cv.Guanxim iyou)和度尾蜜柚 (C.grandis cv.Duweimiyou)自交和互交胚珠发育进行了比较观察。溪蜜柚的自交授粉后胚珠发育有 2种不同情形 (I型和 II型 ) , 型在授粉后5 d的珠心组织细胞有变形现象 ,接着胚囊萎缩 ,但外珠被能生长发育到 5 0 d左右 ; 型受精后胚乳发育异常 ,种子不能发育。度尾蜜柚自交胚囊中胚乳没有出现 ,在授粉后 35 d左右珠心组织和囊腔同时萎缩。互交胚珠发育正常 ,成熟果实有籽。表明两品种是自交不亲和的 ,导致了果实无籽。但两者的识别反应和阻抑部位不同 ,溪蜜柚 I型可能出现在受精前 , 型出现在受精后 ,而度尾蜜柚自交花粉管可能没有进入胚囊 ,是一种受精前的障碍。瘪籽的大小与不亲和障碍发生的时期有关。实验为进一步研究两品种的自交不亲和性遗传机理提供了实验证据 ,将有助于解决由于果实无籽导致的汁胞粒化、裂果、裂瓣等品质问题。     

小报春不同授粉组合亲和性研究

利用小报春‘红星’、‘紫霞’、‘罗兰香’3个品种分别设置8种授粉组合,统计了不同授粉组合的结实情况和单果种子数量,并对‘红星’品种部分授粉组合的花粉萌发与花粉管伸长过程进行荧光显微观察。结果显示:(1)3个品种的结实率和单果种子数量均表现为异型植株授粉>长花柱同型异株授粉、长花柱自交>短花柱同型异株授粉、短花柱自交,不同授粉组合间单果种子数量差异极显著,异型植株授粉类型结实率均达到100%,单果种子数量为44～181粒,显著高于自交组合和同型异株杂交组合;以异型致死花粉作为蒙导对短花柱同型异株授粉组合的结实有一定促进作用,但对长花柱同型异株授粉组合的结实没有一致的促进作用;3个品种中‘红星’的结实率和单果种子数量最高。(2)荧光显微观察表明,异型授粉组合花粉在柱头上大量萌发并在花柱中伸长,授粉144h后花粉管开始进入子房;同型授粉组合授粉12h后花粉开始萌发,但直到授粉后144h花粉管还没有进入花柱;自交授粉组合授粉后144h仍无花粉萌发。实验结果说明,小报春存在明显的自交不亲和性,且短花柱类型的自交不亲和性比长花柱类型强。     

玉米双受精过程的细胞学观察

1.玉米双受精属于有丝分裂前配子融合的类型。2.授粉后21至24小时,大部分雌、雄性核发生融合。雌、雄性核融合时,雄性核仁的出现存在两种情况,其一是精核染色质逐渐分散的同时出现雄性核仁,其二是精核染色质逐渐分散后,约经2至4小时才出现雄性核仁。3.合子内的雌、雄性核仁若发生融合,一般在合子分裂前进行。合子以一个大核仁的形式进入分裂期;雌、雄性核仁不融合的合子同样可以进入分裂期。授粉后30至33小时,合子进行第一次分裂。合子静止期大约为9小时左右。4.初生胚乳核内的雌、雄性核仁不发生融合。授粉后24至26小时,初生胚乳核进行第一次分裂。初生胚乳核的静止期为2—4小时。5.人工授粉条件下,玉米果穗受精过程的进行有一定的顺序;即自果穗上部逐渐向下部完成受精作用。     

红豆蔻专性异交主导下的主动自交机制（英文）

主动自交一直以来都被认为是植物在面对极端环境,例如传粉者稀缺的情况下所采取的繁殖保障机制,它不利的一面主要表现为近交衰退和花粉或胚珠贴现。在姜科植物部分属,如山姜属和豆蔻属当中,存在着一种被称作花柱卷曲(flexistyly)的特殊机制。过去的研究认为这种机制的意义在于避免自交和性别干扰,但是根据我们的野外观察,如果下垂型花朵的花粉在其花柱开始向下弯曲时仍然留在花药之上,柱头就很有可能接触到花粉从而完成主动自交。为此我们探索了红豆蔻(Alpinia galanga)的繁殖系统,研究结果表明:(1)红豆蔻自交亲和,并存在一定的近交衰退;(2)上举型为异交,较之下垂型投入了更多的资源;(3)上举型的花粉胚珠比显著低于下垂型,由于红豆蔻的胚珠数是固定的六枚,故两种表型花粉胚珠比的差异反映了其花粉数目的差异。这可能与上举型仅仅为下垂型提供花粉,而下垂型除为上举型提供花粉外,还需要有足够的花粉以备自交所需。因此,红豆蔻当中存在主动自交机制,并且其花柱卷曲机制在避免不必要的自交和性别干扰的同时,也为作为繁殖保障所必需的延迟主动自交创造了有利条件。同时通过控制主动自交发生的时间达到避免三种功能之间的相互冲突。这种只在姜科植物当中存在的特殊机制充分展示了其进化过程中对不利环境的适应。     

斑马鱼中囊胚过渡调控机制

斑马鱼中囊胚过渡(MBT)始于受精卵的第10次卵裂,此时亦伴有细胞周期延长,分裂同步性丧失,合子型基因开始转录活化,胚胎细胞开始具备运动迁移能力等现象。斑马鱼MBT。的发生依赖于胚胎细胞的核质比,胚胎细胞周期中的G1时相则只有在合子型基因组开始被转录活化后才能出现。细胞周期检验点的激活可能也是受转录调控的,但中期检验点对DNA复制抑制状态的响应不仅在MBT前后、甚至在MBT前的不同阶段也可能有具体作用途径的差异。活化的P38蛋白在胚胎中的不对称分布是维持卵裂阶段细胞分裂同步性的关键因素。尽管大规模的合子型基因的表达发生在MBT开始后,也有少数与胚层分化有关的合子型基因是在MBT。前表达的,还有一些既有母型表达也有合子型表达的基因在MBT前后分别参与不同的信号途径来调控胚胎的发育与分化。     

棘尾虫接合生殖的研究——Ⅰ.接合生殖中的核行动

纤毛虫属于单细胞动物,它们通常以二分裂法进行无性繁殖,但到一定时期和在一定条件下也要进行有性生殖。它们有性生殖的一种主要方式叫做接合生殖,这种有性生殖法不能形成真正的配子与合子,只能通过两个接合的亲体间进行生殖核的交换而形成合子核,因此不存在脱离亲体的独立的配子细胞,和由之而产生的与亲体可以并存的子代。     

植物自交不亲和性机理的研究

植物自交不亲和性机理的研究罗光明,杨雅琴（江西中医学院药学系植物室,南昌３３０００６）在自然条件下,任何植物在开花时,其雌性器官既可能接触种内的花粉,也可能同时接触异种的花粉,但是,只有具备一定遗传背景的个体之间才能实现亲和性的交配。在一般情况下,交...