小麦单体及其测交后代的细胞学观察

小麦非整倍体系统的个体, 除5A单休和三体等少数植株可根据其穗部的形态特征直接鉴别外,多数则是很难单凭外部形态特征加以识别的。因此,小麦非整倍体系统的鉴定、分析和研究,主要靠细胞学的观察。本文是对小麦单体、双端体及其测交后代在减数分裂中的行为特征的观察结果,现报道如下。     

小麦端体、单体及其测交后代的细胞学研究

小麦非整倍体研究始于三十年代,E.R.Sears最早开创。他开创的“中国春”小麦单体、缺体、三体和四体等完整系统在小麦的遗传学、系统发育学和育种学方面的应用越来越广泛。现在各国已用各自适用的品种培育出成套单体系统62个。为在小麦遗传育种研究上更好地应用小麦非整倍体材料进行小麦种质改良,导入一些近缘种属间的优良基因,就必须首     

一个春小麦单体材料的初步鉴定

小麦非整倍体是染色体工程的基础材料, 小麦非整倍体的研究是比较有效的遗传分析方 法之一。利用这种方法,能够确定每条染色体 在遗传变异中的作用,也可以确定某些性状的 遗传因子在特定染色体的位置。利用染色体代 换法,可以有目的地将携带所需基因的染色体 由一个品种转移给另一个品种,使育种目标更 加明确,结果更为理想。     

“中国春”小麦双端着丝点染色体对数量性状效应的初步分析

早在1954年sears就根据中国春小麦的缺体、单体、端体和等臂染色体系统与性状表现的对应关系,把一些控制质量性状和形态性状的基因定位于具体的染色体或染色体臂上,并且指出几乎所有中国春缺体的株高比正常中国春都降低了。S.Jana等也曾指出:超级非整倍体和次级非整倍体的育性均低于整倍体。这是否能够认为几乎所有的染色体或染色体臂都携带有控制株高或育性的基因呢?当然     

苏联球茎大麦有利基因引入普通小麦的研究

本研究从1979年开始,用抗病性较强的苏联球茎大麦(4x)为父本,普通小麦品种中国春(6x)为母本进行属间杂交,经离体培养杂种幼胚,获得了属间杂种(F_1)。杂种自交不育,用秋水仙素加倍亦不成功,而以中国春5B单体与之回交,获得回交一代(BC_1F_1)。杂种F_1形态为两亲的中间型,其花粉母细胞染色体数在24—30条之间。BC_1F_1代杂种的形态与F_1相似,染色体数在45—49条之间(其中大多数细胞终变期有20—21个二价体和3—7个单价体)。BC_1F_1代自交或回交均有部分结实。以后各代继续自交分离;于1985—1986年,分离出6个异源二体附加系(2n=22Ⅱ)和异源八倍体(2n=28Ⅱ)以及若干个与母本形态有明显差异的整倍体杂种后代(2n=21Ⅱ)。这些整倍体和非整倍体后代中,有2个附加系的蛋白质含量较高(22.30％和20.37％);在整倍体后代中有两个株系与其父本一样对小麦黄花叶病(WYMV)具有抗性,而其母本与浙江省当前推广的小麦品种均不抗病,说明球茎大麦抗黄花叶病基因可能已导入母本中国春小麦。     

普通小麦单体的花药培养

近年来小麦花药培养研究资料表明,愈伤组织诱导率与材料的遗传基础有很大关系shimada等用普通小麦中国春的A组染色体的非整倍体类型进行花药培养,结果形成的愈伤组织几乎全是由花丝产生的,并发现愈伤组     

三种有丝分裂抑制剂诱发小鼠骨髓细胞非整倍体的比较研究

以秋水仙素有丝分裂(CM)效应、微核(MN)及染色体畸变(CA)三种体内细胞遗传学指标综合评估了有丝分裂抑制剂(秋水仙素、益康唑及对苯二酚)诱发小鼠骨髓细胞非整倍体的效应。结果表明:秋水仙素是典型的多倍体及非整倍体诱发剂。益康唑对细胞有丝分裂有与秋水仙素相类似的效应,进一步分析表明其在哺乳动物体细胞内无非整倍体诱发效应。对苯二酚在哺乳动物活体实验系统中,可能具有诱发非整倍体及染色体结构畸变的多种遗传毒性。结果提示三种细胞遗传学指标能为非整倍体诱发剂的检出提供依据。     

植物非整倍体研究进展

非整倍体(aneuploid)是指相对于正常个体(euploid)的染色体组增加、减少一条或若干条染色体的生物个体。由于非整倍体个体存在基因剂量效应的不平衡性(gene-dosage imbalance),非整倍体个体往往会表现严重的表型缺陷(aneuploid syndrom),如发育迟缓,个体矮小,难以繁殖后代等。在人类中,最为典型的例子为导致新生儿智力缺陷的唐氏综合症,由额外的一个21号染色体拷贝(部分拷贝)引起。此外,大多数癌细胞类型表型为严重的非整倍体。在大多情况下,非整倍体对于动物及人类是致命的,而植物对于非整倍体则往往表现出较强的耐受力,特别是在异源多倍体植物中。植物非整倍体对于植物的遗传、育种研究有重要意义,在基因及分子标记的物理位置确定,基因转移,连锁群与染色体的对应关系的确立上具有无可比拟的优势。该文综述了近些年来有关植物非整倍体研究的结果,介绍了非整倍体的几种重要成因和有关非整倍体鉴定手段的变迁,阐述了植物非整倍体对个体表型、基因表达以及表观遗传方面的影响,重点讨论了非整倍体在植物进化、基因组序列测定以及遗传改良方面的潜在作用。同时,探讨了植物非整倍体研究的新思路,以及利用非整倍体促进相关植物遗传改良、育种研究的新方法。     

全国小麦非整倍体研究第一次座谈会在京召开

全国小麦非整倍体研究第一次座谈会于1980年3月8日至12日在京召开。来自全国有关科研单位的34名代表出席了会议。会议由中国农科院副秘书长戴松恩同志主持。 这次座谈会的目的是交流成果,介绍先进技术和     

植物非整倍体及其遗传

生物物种在长期的进化过程中形成了稳定的遗传体系,都具有整倍的染色体数。但整倍体生物能够自发地或人为地产生非整倍体。植物非整倍体(三体)是在曼陀罗中首先发现的,并且在育种的过程中陆续培育出12种可能的三体。此后,又在烟草和燕麦中发现单体等非整倍体。     

端粒酶抑制剂对不同非整倍体状态的人结肠癌HCT116细胞增殖及凋亡的影响

该文研究端粒酶在人结肠癌HCT116高非整倍体变异组及低非整倍体变异组细胞中的表达差异及其端粒酶抑制剂3′-叠氮-3′-脱氧胸苷(3′-Azido-3′-deoxythymidine,AZT)对2组细胞增殖及凋亡的影响。取HCT116细胞加入盐酸强力霉素16 h后撤药,称为高非整倍体变异组;另取HCT116细胞不作任何处理,设为对照组,称为低非整倍体变异组;在撤药后第11 d,采用100、250μmol/L的AZT处理2组细胞72 h,并分别设立空白对照组(未加AZT的高非整倍体变异组及低非整倍体变异组)。采用染色体滴定法进行染色体计数。采用Western blot检测MAD2L1、PUMA、BAX、P21、γ-H2AX蛋白质水平。采用荧光定量PCR检测h TERT、PUMA、BAX、NOXA、P21基因表达,端粒酶活性试剂盒检测端粒酶活性,CCK-8法检测细胞生存率。实验结果表明,采用盐酸强力霉素诱导HCT116细胞的非整倍体率可达到77.33%;高非整倍体变异组细胞h TERT基因的表达及端粒酶活性明显高于低非整倍体变异组;加入AZT后,高非整倍体变异组P21、γ-H2AX蛋白质水平上升程度较整倍体明显,低非整倍体变异组PUMA、BAX蛋白质水平上升程度较高非整倍体变异组明显。该研究表明,盐酸强力霉素可以诱导非整倍体形成,高非整倍体变异组的端粒酶活性及h TERT基因表达高于低非整倍体变异组,AZT可以对高非整倍体变异组和低非整倍体变异组细胞产生增殖抑制作用、DNA损伤作用、细胞周期阻滞作用、诱导凋亡作用。     

“中国春”小麦双端着丝点染色体对数量性状效应的初步分析

早在1954年Searstltl就根据中国春小麦 的缺体、单体、端体和等臂染色体系统与性状表 现的对应关系,把一些控制质量性状和形态性 状的基因定位于具体的染色体或染色体臂上, 并且指出几乎所有中国春缺体的株高比正常中 国春都降低了。S. Jana等［[61也曾指出： 超级 非整倍体和次级非整倍体的育性均低于整倍 体。这是否能够认为几乎所有的染色体或染色 体臂都携带有控制株高或育性的基因呢？当然 不能这样认为,因为染色体组的不平衡和染色 体间互作状态的变化,不伴随有关基因的丢失, 也会影响到性状的表现,特别是数量性状的表 现。这种不伴随有关基因丢失的基因背景效应 和基因效应掺杂在一起,给利用非整倍体的表 现型分析控制数量性状基因所在的染色体带来 了困难。C. N. Law hl利用品种间代换系,基 本上排除了基因的背景效应,有效地克服了这 个困难,把若干小麦品种一些数量性状的基因 定位在具体的染色体上。本文分析了中国春小 麦双端体的数量效应,初步确定一些影响小麦 某一数量性状的染色体臂。双端体是在小麦的 21对染色体中某一对同源染色体只含有一个 臂,缺少了另一个臂,丢失了部分基因,这就必 然影响到性状表现,而反映在表现型于。为了 从表现型中排除由于缺少一对同源染色体臂所 产生的基因背景效应,我们让每个双端体某个 数量性状观察值的平均数与所有双端体该性状 总的平均数相比较,而不是仅仅与正常中国春 双体比较,这就能够使影响性状表现的纯基因 效应显露出来,从而把控制数量性状的一些基 因定位于具体的染色体臂＿L。     

贝类非整倍体研究进展

近年来,在贝类多倍体育种研究中,人们发现了成活的非整倍体胚胎和成体,并就此开展了相关的研究.对此研究进行了综述,对非整倍体的类型、产生原因、生长发育、鉴定方法等进行探讨,并展望了非整倍体研究的前景和应用价值.     

小麦花药培养对培养温度的反应II．不同基因型小麦花药的适宜培养温度

近年来小麦花药培养研究资料表明,愈伤 组织诱导率与材料的遗传基础有很大关系［[1-3,8] Shimad：等〔7]用普通小麦中国春的A组染色体 的非整倍体类型进行花药培养,结果形成的愈 伤组织几乎全是由花丝产生的,并发现愈伤组 织诱导率最高的是双端体4A,其次是缺体4A, 其它材料的频率均较低。从而认为4A染色体 与愈伤组织诱导率有关。     

普通小麦单体的花药培养

近年来小麦花药培养研究资料表明,愈伤 组织诱导率与材料的遗传基础有很大关系［[1-3,8] Shimad：等〔7]用普通小麦中国春的A组染色体 的非整倍体类型进行花药培养,结果形成的愈 伤组织几乎全是由花丝产生的,并发现愈伤组 织诱导率最高的是双端体4A,其次是缺体4A, 其它材料的频率均较低。从而认为4A染色体 与愈伤组织诱导率有关。     

小麦特殊遗传材料核心样品的建立

以951份小麦特殊遗传材料为研究对象,包括：人工异源多倍体、非整倍体、异附加系、代换系、易住系、不育系及核质互换系等,鉴定了主要植物学特征、生物学特性、农艺特点等共9510余个项次;观察了染色体数目或结构的异同;用电泳方法分析醇溶蛋白、酯酶的差异。将上述个体、细胞、生化三个层次取得的各项资料数据,进行统计分析与全面评价。精选出329份(占34．6％)为核心样品,基本上能代表近千份小麦特殊遗传材料的遗传多样性,初步构建成核心样品基因库。     

小麦中国春双端着丝体的鉴定和利用

小麦除了由整个染色体的丢失或重复所产生的非整倍体以外,还可能由单个染色体的错分裂而产生不完整的染色体。因为这种错分裂多是从着丝点处断裂,然后形成2个臂(1个臂带着丝点,1个臂不带着丝点),带着丝点的臂     

甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种后代非整倍体类型及细胞遗传学研究

在甘蓝型油菜与诸葛菜属间五倍体杂种后代中,鉴定出多种非整倍体类型。在P3群体中,细胞学观察发现诸葛菜染色体替代甘蓝型油菜的1对染色体异代换植株,体细胞由36~38条染色体的3种类型组成,但具38条的体细胞与花粉母细胞（PMC）占绝对优势,育性正常。在P4群体后代中鉴定出3株具有37条染色体的单体类型,形态与结实率均不相同。其中1株生长势很强,其体细胞与PMC均由多种类型构成,但具37条的体细胞与花粉母细胞占主要比例,未配对的染色体形态较小,对生长无明显影响。在染色体数为44与41的两种超倍体（P3群体）后代,鉴定出具有29~32条染色体的4种非整倍体,除染色体数为29的植株外,其余均为混倍体,它们的减数分裂异常,花粉育性低。本文对这些非整倍体的来源和应用的前景进行讨论。     

昆明山海棠根部水抽提物对体外微管蛋白聚合的影响

本研究利用猪脑中分离纯化的微管蛋白聚合和解聚反应,分析了非整倍体诱发剂昆明山海棠根部水抽提物(THH)对微管蛋白聚合状态的影响,从该角度探讨了THH诱发哺乳动物非整倍体的机制。秋水仙素(COL)为本研究的阳性对照物。结果发现THH能显著抑制体外微管蛋白的聚合,该抑制效应呈明显的剂量——效应关系。研究结果与我们以往关于THH为非整倍体诱发剂的实验证据相吻合并进一步提示THH可以抑制微管蛋白聚合作为诱发非整倍体的途径之一。     

枸杞同源四倍体新物种类型的建立

采用宁夏枸杞未受粉的子房为材料,接种到稍加改良的MS培养基上,附加6-BA 1.0mg/l和NAA 0.5mg/l。接种后的材料置于0—4℃条件下预处理48小时,然后在室温下培养。在获得的再生植株中,经根尖细胞染色体检查,有四倍体和非整倍体。四倍体植株的形态特征表现了多倍体植物通常具有的“巨型性”。