东北马鹿和东北梅花鹿F_1杂种精母细胞联会复合体分析

作者以界面铺张-硝酸银染色技术,对东北马鹿和东北梅花鹿的F_1可育杂种的精母细胞联会复合体进行亚显微观察及分析。在减数分裂前期,杂种鹿精母细胞中形成31条完整的常染色体联会复合体、一个端着丝粒染色体/中着丝粒染色体的三价体和XY双价体。这进一步证明,两种亲本鹿的染色体具有高度的同源性,其差别仅在于一个罗伯逊易位。三价体的顺式构型可能和杂种鹿的可育性有关。     

沼泽水牛与摩拉水牛杂种一代精母细胞联会复合体分析

应用界面铺张——硝酸银染色技术,对沼泽水牛和摩拉水牛杂种一代精母细胞联会复合体（SC）进行电镜观察。结果表明,在减数分裂粗线期,杂种水牛精毋细胞中形成22条正常的常染色体SC,一个中着丝粒/亚中着丝粒/端着丝粒三价体和XY双价体。这表明沼泽水牛和摩拉水牛的染色体具有高度的同源性,沼泽水牛1号染色体是由摩拉水牛4号、9号染色体串联易位而形成。     

水稻亚种间杂种F1半不育小孢子发生的细胞学观察

利用石蜡切片和染色体压片法对水稻亚种间半不育杂种F1及其亲本的小孢子母细胞减数分裂过程进行细胞学观察.结果显示:亲本及杂种F1的花药壁发育正常,但部分F1的小孢子母细胞减数分裂异常,形成不均等的二分体和异常的四分体;其染色体在中期Ⅰ分散在赤道板两旁或远离赤道板,形成单价体;在后期Ⅰ和后期Ⅱ产生大量落后染色体或染色体桥.研究表明,部分花粉母细胞减数分裂中期和后期染色体行为异常可能是造成杂种F1花粉半不育的主要原因.     

联会复合体——原发无精症发病中的重要角色

联会复合体(synaptonemal complex,SC)是一种减数分裂特异性超分子蛋白质结构,与减数分裂I(改罗文)中同源染色体的凝缩、配对、重组和分离密切相关。近年来,联会复合体的研究取得了一系列重要的进展,包括在其组成成分和功能上的一些新发现。在小鼠不育模型中联会复合体及其编码基因的异常可引起精子发生障碍。更重要的是,联会复合体编码基因之一SCP3单个碱基缺失导致的无精症已在人类原发不育患者中得到证实。对联会复合体基因SCP1的进一步研究也正在进行之中。      

二种抗有丝分裂化合物诱发小鼠联会复合体损伤的研究

以抗有丝分裂化合物秋水仙素和对苯二酚处理雄性小鼠,分析了减数分裂前期细胞联会复合体出现的各类损伤。二种化合物在减数分裂前期都诱发各种特殊倾向性的联会复合体损伤(如联会复合体断裂、联会异常等现象)。联会复合体分析,可以作为监测减数分裂过程中源染色体联会异常所引起的染色体异常分离和染色体结构损伤的手段。 Abstract:Two anti-mitotic chemicals(colchicines and hydroquinone)were assayed for their effects on synaptonemal complex(SC)damage in male mice.The tested chemicals significantly induced SC anomalies including SC breakage,asynapsis and non-homologous.It is concluded that SC analysis could be used to pre-screen aneugenes and clastogenes in mammalian germinal cells.     

二种抗有丝分裂化合物诱发小鼠联会复合体损伤的研究

以抗有丝分裂化合物秋水仙素和对苯二酚处理雄性小鼠,分析了减数分裂前期细胞联会复合体出现的各类损伤。二种化合物在减数分裂前期都诱发各种特殊倾向性的联会复合体损伤(如联会复合体断裂、联会异常等现象)。联会复合体分析,可以作为监测减数分裂过程中源染色体联会异常所引起的染色体异常分离和染色体结构损伤的手段。 Abstract:Two anti-mitotic chemicals(colchicines and hydroquinone)were assayed for their effects on synaptonemal complex(SC)damage in male mice.The tested chemicals significantly induced SC anomalies including SC breakage,asynapsis and non-homologous.It is concluded that SC analysis could be used to pre-screen aneugenes and clastogenes in mammalian germinal cells.     

辣椒属种间杂种F1植析的细胞遗传学研究

本文分析了早椒和Ｃ;ｈｉｎｅｎｓｅ 二亲本及Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂终变期和中期Ⅰ期染色体配对的构型。结果表明;二亲本工粉母细胞减娄分裂染色体配对均正常,为１２个二价体。Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂染色体配对很不规则。其平均频率为单价体０．０３６,二价体９．１８,三价体０．０３６,四价体０．８０,六价体０．３８。     

甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种的减数分裂观察

在甘蓝型油莱与诸葛菜属间杂种细胞减数分裂中,观察到两种类型的染色体分离方式。第一种,细胞内的３１条染色体呈两组分离,其中１９条染色体至细胞一极,１２条染色体至另一极;且在两极的染色体进行分裂,产生４个核,两个具有１９条染色体,另两个具有１２条染色体。故杂种细胞通过这种染色体分离方式,可同时产生具有１９与１２条染色体的两类配子。杂种细胞内发生的这种染色体行为,极有可能与来自两个亲本种的染色体组相关;即在细胞两极的１９与１２条染色体分别来自甘蓝型油菜与诸葛菜。第二种,在后期Ｉ至末期Ｉ,花粉母细胞内以６个二价体形式出现的１２条染色体被落后在赤道板附近,而被排斥在末期核之外。这些落后二价体很有可能来自诸葛菜。因此,在杂种细胞减数分裂中,来自两个亲本种的染色体组被分开。文中还对染色体组分开的遗传意义等进行了讨论。     

联会复合体的组成、功能及遗传控制

在多数有性生殖生物中, 减数分裂第一次分裂前期同源染色体间会形成一种复杂的超级蛋白结构--联会复合体(Synaptonemal complex, SC)。该结构与同源染色体间的配对、联会、交换、分离等过程密切相关。若其出现异常, 将可导致性母细胞大量凋亡, 宏观上即表现为生物个体不育。近年来, 该结构已成为减数分裂研究领域的一个热点, 但其控制机理至今所知还十分有限。文章对联会复合体的组成、功能及其遗传控制等情况进行概述, 并对其未来的研究进行探讨和展望。     

联会复合体的组成、功能及遗传控制

在多数有性生殖生物中,减数分裂第一次分裂前期同源染色体间会形成一种复杂的超级蛋白结构——联会复合体(Synaptonemal complex,SC)。该结构与同源染色体间的配对、联会、交换、分离等过程密切相关。若其出现异常,将可导致性母细胞大量凋亡,宏观上即表现为生物个体不育。近年来,该结构已成为减数分裂研究领域的一个热点,但其控制机理至今所知还十分有限。文章对联会复合体的组成、功能及其遗传控制等情况进行概述,并对其未来的研究进行探讨和展望。     

辣椒属种间杂种F_1植株的细胞遗传学研究

本文分析了南京早椒（ＣａｐｓｉｃｕｍｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓＬ．ｖａｒ．ＣｏｎｏｉｄｅｅｓＢａｉｌｅｙ）和Ｃ．ｃｈｉｎｅｎｓｅ二亲本及Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂终变期和中期Ｉ染色体配对的构型。结果表明：二亲本花粉母细胞减数分裂染色体配对均正常,为１２个二价体（双单倍体２ｎ＝２４）。Ｆ１杂种花粉母细胞减数分裂染色体配对很不规则。其平均频率分别为单价体０．０３６,二价体９．１８,三价体０．０３６,四价体０．８０,六价体０．３８。南京早椒和Ｃ．ｃｈｉｎｅｎｓｅ染色体间存在着相互易位,因此,二亲本间彼此有差异。单价体出现极少,这可断定南京早椒与Ｃ．ｃｈｉｎｅｎｓｅ染色体间是部分同源的,但染色体组结构上存在着差异。由于染色体结构上差异,所以Ｆ１杂种的育性较低。     

黑芥与花椰菜体细胞杂种花粉母细胞的减数分裂不同步及染色体行为异常

本研究对黑芥与花椰菜体细胞杂种及其双亲的花粉母细胞减数分裂行为进行了观察和比较,结果表明黑芥与花椰菜的花粉母细胞减数分裂同步性很高,而其体细胞杂种表现出明显的减数分裂不同步,各杂种不同株系间减数分裂不同步的程度与跨度各异.减数分裂不同步发生是由于为部分花粉母细胞在减数分裂某一时期发生停滞或推迟,这一时期(或第一个停滞时期)主要发生在第一次减数分裂的前期.花粉母细胞发育虽不同步,但最后均完成减数分裂形成花粉粒,所形成的花粉粒的活性相差甚远.此外,研究结果还显示,体细胞杂种有着较高的减数分裂染色体行为异常频率,尤其是在中期Ⅰ后.主要表现为减数分裂中期Ⅰ的染色体的早迁、后期Ⅰ和后期Ⅱ的染色体滞后及染色体不均等分离、四分体时期的异常等现象.花粉粒的活性与减数分裂时期染色体行为异常程度有关,染色体行为异常及微核现象出现的频率越高,相对的花粉粒活力也越低.     

披碱草与新麦草属间杂种的细胞遗传学研究

将澳大利亚披碱草(Elymus scabervar.scaber,2n=6x=42,StYW)和华山新麦草(Psathyrostachys huas-hanica,2n=2x=14,Ns)进行属间杂交,成功获得杂种F1。分析亲本及其杂种F1的形态特征、繁育特性及花粉母细胞减数分裂染色体配对行为发现:杂种F1形态特征介于父母本之间,分蘖数等农艺性状超过双亲;花粉完全不育,结实率为0。亲本减数分裂染色体配对正常,但杂种F1花粉母细胞在减数分裂中期I染色体几乎没有配对,其构型为:27.31Ⅰ 0.01Ⅱ(环) 0.32Ⅱ(棒) 0.01Ⅲ,C值仅为0.01。以上结果表明:澳大利亚披碱草的StYW染色体组与华山新麦草的Ns染色体组间无同源性,它们之间的亲缘关系甚远。     

异源六倍体水稻AACCDD和三倍体水稻ACD生殖特性的细胞胚胎学研究

利用异源多倍体杂种优势是多倍体水稻研究的第三阶段,但异源多倍体杂种常常不育。为明确其不育特点,本文以本实验室通过远缘杂交获得的栽培稻（AA）品种DTS137和高秆野生稻O．alta（CCDD）的杂种三倍体ACD和加倍形成的六倍体AACCDD为材料,分别对其花粉和胚囊发育过程进行石蜡切片观察,发现3x与6x之间以及6x雌性和雄性生殖方式和前途具有明显的不同：（1）异源三倍体ACD水稻杂种花粉败育彻底,败育发生在小孢子母细胞时期,绒毡层细胞提前解体：大孢子母细胞不能进行减数分裂,与周围的珠心组织一起发生解体,雌性完全败育。（2）异源六倍体水稻杂种（AACCDD）的雄性败育发生在小孢子母细胞减数分裂的细线期,此期小孢子母细胞发育停滞,随后解体;而雌性器官的发育基本正常。推测异源六倍体杂种的不育性与不同基因组间存在着部分核质不亲和性有关。据此,为了克服六倍体水稻AACCDD的不育性和验证该杂种雌性可育的结论,以栽培稻（AA）的PMeS二倍体品系HN2026．2x为父本与之杂交,通过胚挽救成功获得回交杂种BC1F1植株,经根尖染色体鉴定为2n=4x=48,系由AACD组成。虽然该异源三基四倍体是不育的,但为随后的染色体加倍创造AAAACCDD同源异源八倍体,进而获得结实的同源异源多倍体杂种打下了良好的基础。     

植物减数分裂染色体配对与染色体组分析的研究进展

简要介绍了植物减数分裂染色体配对研究.综述了减数分裂染色体配对研究在鉴定异源易位系、确定多倍体物种类型、分析物种间亲缘关系和物种的染色体组来源及探讨杂种不育的细胞遗传学机制等诸多方面的应用进展.分析了影响染色体配对的主要因素,如配对控制体系、遗传背景和外界环境条件等,并展望了染色体配对研究与其他技术结合在染色体组分析中的应用前景.     

植物减数分裂染色体配对与染色体组分析的研究进展

简要介绍了植物减数分裂染色体配对研究。综述了减数分裂染色体配对研究在鉴定异源易位系、确定多倍体物种类型、分析物种间亲缘关系和物种的染色体组来源及探讨杂种不育的细胞遗传学机制等诸多方面的应用进展。分析了影响染色体配对的主要因素, 如配对控制体系、遗传背景和外界环境条件等,并展望了染色体配对研究与其他技术结合在染色体组分析中的应用前景。     

番茄属种间杂种离体培养F1植株的细胞学分析

本文报道了栽培番茄（Lycopersico esculentum)“北京早红”等5个品种分别与野生型秘鲁番茄（L.peruvianum)PI128657中8号株系杂交,离体胚培养,得F1杂种植株,对花粉母细胞在减数分裂中染色体行为和终变期二价体交叉点的频率,以及亲和性程度等进行了.结果表明,6个亲本植株花粉母细胞减数分裂染色体的行为是正常的,中期I为12个二价体。其中环状二价体占多数,棒状二价体数较少,中期I没有单价体,后期I和II均正常,四分体阶段无微出现,但各亲本在终变期和中期I的环状二价体和棒状二价体的数有一定的差异,这可能与不同亲本基因型的亲和性程度和在遗传学上的不协调有关。5个组合的大多数F1杂种花粉母细胞减数分裂中染色体行为基本正常,12个二价体占多数,但染色体配对不稳定,有较多的单价体,染色单体桥。四分体阶段有微核,此外,在5个组合的F1杂种植株中,均出现双二倍体花粉母细胞,这些双二倍体花粉母细胞的染色体,在减数分裂中,也均,出现落后染色体和染色单体桥,以及较多的多价体,四分体阶段有微和不同类型的四分孢子群。     

几类异质小麦雄性不育系育性恢复性的细胞遗传学研究

系统调查了4类异质(粘果、易变、偏凸、二角山羊草细胞质)1BL/lRS、非1BL/1RS小麦雄性不育系与其恢复系杂种F减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞频率,以及后期Ⅰ出现落后染色体和染色体桥细胞频率,并对中、后期染色体变异率与杂种F自交结实率进行了相关分析.结果表明(1)1BL/1RS型杂种在中期Ⅰ、后期Ⅰ染色体变异率要明显高于非1BL/1RS杂种;(2)4类异源细胞质在非1BL/1RS杂种中有着明显提高单价体细胞频率的作用;(3)在1BL/1RS杂种中,1B@1BL/1RS杂合核型染色体联会松弛,对单价体频率的影响远大于异源细胞质的影响;(4)1BL/1RS型杂种自交结实率与中期出现单价体细胞频率不直接相关,而与后期出现落后染色体和染色体桥细胞的频率呈高度负相关;(5)非1BL/1RS型杂种在减数分裂中、后期染色体行为相对稳定,易恢复且恢复度高,很有实际利用价值.     

“减数分裂”教学的重要性及建议

(一)减数分裂与细胞学、遗传学的关系现行《生物》课本中“减数分裂与生殖细胞的成熟”一节教材是全书中重要的一节,减数分裂是一种特殊的有丝分裂。在减数分裂过程中细胞经过连续两次分裂,而染色体只复制一次,结果使性细胞中染色体数目减半。性细胞再经受精作用形成合子,合子中染色体数目又恢复到亲代体细胞中染色体数目,从而使亲子代细胞中的遗传物质保持相对稳定。减数分裂的前期I,细胞中的染色体发生了一系列特殊的变化——同源染色体联会、交叉互换和分离。每一对同源染色体中的两条染色体彼此分离,以后随机地分配到二个子细胞中去;异源染色体     

精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化

精子发生(Spermatogenesis)这一高度复杂的独特分化过程包括精原细胞发育为精母细胞、单倍体精细胞的形成和精子成熟,并以阶段特异性和睾丸特异性基因的表达、有丝分裂和减数分裂以及组蛋白向鱼精蛋白的转变为特征。表观遗传修饰在减数分裂重组、联会复合物的形成、姊妹染色体的结合、减数分裂后精子的变态、基因表达阻遏和异染色质形成过程中发挥着重要作用。其中具有一定组成形式、起抑制作用和/或激活作用的组蛋白甲基化和乙酰化标记,不仅保证了正确的染色体配对和二价染色体的成功分离,并且精确调节减数分裂特异性基因的适时表达。精子发生过程中组蛋白甲基化和/或乙酰化错误会直接影响表观遗传修饰的建立和维持,导致生精细胞异常甚至引发不育。文章旨在对精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化表观遗传修饰的动态变化及其相关酶的调节机制进行综述,为进一步研究精子发生的表观遗传调控,预防男性不育疾病的发生提供基础资料。