未减数配子和多倍体植物演化

由植物体内外因素引起的细胞减数分裂是未减数配子形成的主要原因,而未减数配子的发生则引起自然界多倍体植物的不断演化形成丰富多彩的植物世界。     

三分体形成是大白菜2n雄配子发生的主要途径

用能自然产生２ｎ配子的二倍体大白菜ＢＰ０５８为材料,研究了２ｎ雄配子发生的细胞学机制。结果表明,大白菜２ｎ雄配子的形成主要是由于减数分裂过程中,中期Ⅱ两个纺锤体的定向发生改变所致,即由正常的相互垂直定向改变为八字形和平行形定向。     

2n雄配子的无融合生殖披碱草（Elymus rectisetus）减数分裂行为研究

用能自然产生2n雄配子的无融合生殖六倍体披碱草为材料,研究了无融合生殖披碱草的减数分裂行为。结果表明：2n雄配子的无融合生殖披碱草减数分裂行为较为异常。在间期细胞内经常有微核存在;在前期I,有倒位环、多介染色体等异常现象;在中期I,染色体有不等分裂的倾向;在后期I和末期I,有染色体的单极分裂（63.9%）、染色走向一极的倾向（21.7%）和多极分裂（3.3%）等现象,单极分裂的结果是不减数配子的产生。在减数分裂Ⅱ中,有高比例的二分子孢子（55.7%）和三分子孢子（23.7%）的形成,二分子孢子在发育后期也直接导致了2n配子的产生。因此,染色体的单极分裂、二分体和三分体形成这3种方式是披碱草2n雄配子的形成的主要途径。     

小花盾叶薯蓣减数分裂与雄配子发育细胞学观察

运用压片法对小花盾叶薯蓣(Discorea parviflora C.T.Ting)小孢子减数分裂与雄配子体发育进行研究.结果表明:小花盾叶薯蓣细胞减数分裂中期Ⅱ染色体排列主要有4种类型:平行型、"八"字型、垂直(同面)、垂直(异面);四分体有3种类型:左右对称型、四面体型、交叉型;小花盾叶薯蓣雄配子发育可分为5个时期:单核居中期、单核靠边期、单核后期、双核初期和双核期.同时型胞质分裂和2.细胞型花粉证实了小花盾叶薯蓣所在薯蓣科是较原始的被子植物;小花盾叶薯蓣减数分裂中期Ⅱ染色体排列多样性与2n配子发生无关.     

节节麦×硬粒小麦-簇毛麦双二倍体杂种F_1可孕配子形成途径的细胞学分析

对节节麦×硬粒小麦-簇毛麦双二倍体杂种F_1减数分裂的观察结果表明:该杂种F_1的可孕性是由于杂种F_1产生了大量的(近于)未减数配子的结果。在一些PMC中,单价体中期Ⅰ集结到赤道板上,后期Ⅰ染色单体均等分离产生二分体,二分体发育成有功能的花粉粒。由于染色(单)体的丢失或不分离可产生大量的不完整的重复、缺失未减数配子,完整未减数配子的频率很低。杂种F_1和普通小麦杂交一代及F_2代的细胞学分析结果和F_1配子形成途径分析结果一致。推测从大量的F_2代中可能筛选到自发八倍体(DDAABBVV)。     

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.     

融安金柑雌雄配子发育相关性及2n配子诱导研究

以融安金柑为试验材料,观察了2n花粉自然发生率、雌雄配子发育过程及减数分裂行为,以不同秋水仙素浓度及处理时间对花蕾进行2n配子诱变.结果显示:(1)融安金柑2n花粉自然发生率为0.31％;(2)花蕾纵径为0.228～0.270cm时,为花粉母细胞减数分裂Ⅰ前期;花蕾纵径为0.274～0.318 cm时,大孢子处于减数分...     

油松细胞质遗传的细胞学机理：Ⅰ.雄配子的超微结构和细胞器类核

证明了油松（Ｐｉｎｕｓ ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓ Ｃａｒｒ．）雄配子存在质体物线粒体及细胞器ＤＮＡ,提供了油松具父系质体和线粒体遗传基础的确切的细胞学证据,结果与松科植物在遗传学上已确定的父系质体遗传的一般规律是一致的。但精细胞中的线粒体是否能传递至胚,还需要追踪其后的发育过程。另一重要的结果是揭示了油松的雄配子是细胞,这与以前将松科植物雄配子归入雄核（精核）的类型不同。精细胞无壁,仅被质膜包围     

不结球白菜细胞质雄性不育相关基因的克隆及表达

从不结球白菜CMS新种质中分离得到的一个cDNA-AFLP差异片段,采用RT-PCR和RACE技术成功克隆了一个α-微管基因的cDNA全长序列,命名为TUBA2(DDBJ登录号为AB445012)。序列分析结果表明,该基因全长1 709 bp,最大开放阅读框为1 353 bp,编码450个氨基酸序列,与已公布的α-微管基因有较高的同源性。系统进化树分析发现,该基因在不同植物间具有高度保守性。Southern杂交表明TUBA2属于不结球白菜多基因家族的一个单一克隆基因。实时定量RT-PCR检测表明,该基因在不育系中的表达量显著低于保持系,同时在不同组织和细胞减数分裂不同时期该基因的表达量也存在明显差异。     

不结球白菜种质资源形态性状多样性分析

分析了125份不结球白菜的形态多样性.结果表明,我国不结球白菜具有丰富的形态多样性,以江苏的平均多样指数最高,达0.972,性状中以叶柄长的变异系数最大,达59.77%.通过多变量的主成分分析,第一主成分和第二主成分代表了不结球白菜形态多样性的48.4%.通过系统聚类,把125份不结球白菜种质资源聚成6类,普通白菜不同程度地分别与塌菜、菜心、分蘖菜和薹菜聚在一起,说明普通白菜与其它种类间存在一定的亲缘关系.     

不结球白菜分子遗传图谱的构建及分析

以不结球白菜'常州乌塌菜'和'二青'杂交产生的181株F2代分离材料为作图群体,利用ISSR、RAPD、SSR、SRAP等分子标记来构建不结球白菜分子遗传连锁图谱.结果表明,构建的连锁图谱包含11个连锁群,由139个标记组成,其中包括4个ISSR标记、19个RAPD标记、22个SSR标记和94个SRAP标记.其中偏分离标记37个,占26.6%;每条连锁群上的标记数在4～33个之间,连锁群长度在61～164 cM的范围,覆盖基因组950 cM,总平均图距6.8 cM.     

不结球白菜叶子重量性状遗传模型分析

应用主基因+多基因6个世代联合分离分析方法, 对不结球白菜SI×秋017组合的叶片重和叶柄重性状进行了分析。结果表明, SI×秋017组合的叶片重性状遗传受1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因(D-4)控制, 主基因加性效应为1.8991, 显性效应为-1.8991; 多基因加性效应为-1.2934, 显性效应为1.7933; 势能比值为-1.3865, 显性度为-1.0000; B1、B2和F2世代群体叶片重的主基因遗传率分别为6.98%、4.33% 和36.08%; B1、B2和F2世代群体叶片重的多基因遗传率为16.03%、7.39%和23.96%。叶柄重的遗传受1对加性主基因+加性-显性多基因(D-2)控制, 主基因加性效应为-1.1457, 显性效应为0; 多基因加性效应为1.3472, 多基因显性效应为2.5788; 势能比值为1.9142, 显性度为0。B1、B2和F2世代群体叶柄重的主基因遗传率分别为31.72%、5.27%和57.94%。B1、B2和F2世代群体叶柄重的多基因遗传率分别为0.42%、4.59%和4.80%。对SI×秋017组合叶片重性状的改良要在晚代选择; 对叶柄重的改良要以主基因为主, 可在早代选择。     

6个不结球白菜品种光合作用特性的研究

对6个不结球白菜品种的光合作用特性进行了研究。结果表明,在800μmol·m-2·s-1的光强下,不结球白菜的净光合速率以‘正大抗热青3号’最高,达16.37μmol CO2·m-2·s-1,其光合作用表观量子效率、羧化效率和水分利用效率也最高,分别为0.0442、0.0854mol·m-2·s-1和6.20μmol CO2·mmol-1H2O;暗呼吸速率以‘绿星’最低,为2.24μmol CO2·m-2·s-1;Pn-PFD响应曲线显示,在光强300μmol·m-2·s-1以下,各品种的净光合速率差异较小,在光强为300~1000μmol·m-2·s-1区段时,净光合速率随着光照强度增加而迅速增加。‘正大抗热青3号’光饱和点最高,达1910.3μmol·m-2·s-1,其光饱和点的净光合速率也最高,达20.2μmol CO2·m-2·s-1;不结球白菜不同品种净光合速率日变化进程相似,不论数值高低均呈双峰曲线型,有明显的“午休”现象。     

不结球白菜离体培养与植株再生体系研究

以4个不结球白菜品种为试材,对外植体、苗龄、激素的组配、培养基中琼脂和AgNO3浓度等再生因素进行了筛选优化,并探讨了抗坏血酸(AsA)对不结球白菜不定芽分化的影响。结果显示:以4~7d苗龄的带柄子叶为外植体诱导不定芽效果较好;MN培养基中4mg/L6-BA与0.5mg/LNAA的搭配有利于不定芽形成;琼脂的浓度变化对不定芽分化影响较大,以9g/L琼脂为宜;培养基中添加5~7.5mg/L的AgNO3、0.1~0.5mmol/L的AsA可显著提高不定芽的发生频率和质量。通过不定芽继代培养、生根培养和驯化移栽建立了能够获得较高再生频率的不结球白菜离体再生体系。     

30个不结球白菜品种的耐弱光性鉴定

用人工遮荫技术对不同来源的30个不结球白菜品种进行弱光处理,以干物质减少百分率、叶片厚度减少百分率和叶绿素a/b减少百分率3个指标作为评价标准,用系统聚类分析方法,将30个供试不结球白菜品种按其耐弱光性分为3类,即耐弱光性强、耐弱光性中等和不耐弱光品种。其中耐弱光性强的品种6个,占全部样品的20%;耐弱光性中等的品种15个,占50%;不耐弱光的品种9个,占30%。方差分析结果表明,3类品种间的耐弱光性指标差异极显著。其中,品种暑绿、正大抗热青3号、热优2号、抗热605、矮王、华王属于耐弱光品种。