植物2n配子发生及其遗传标记研究进展

文章综述了植物2n配子发生及其遗传标记研究现状,论述涉及有关形态学标记、细胞学标记、同工酶标记乃至DNA标记等遗传标记在2n配子研究中的应用,指出通过花粉形态观察、大小孢子母细胞减数分裂行为观察、杂种后代倍性鉴定以及亲子分子标记相关分析等,对2n配子发生、2n配子遗传类型与杂合性以及2n配子在育种实践中的有效性等进行研究。分子标记技术已经成为2n配子形成相关基因分析等方面的有力工具,利用分子标记等手段,研究2n配子形成的分子机理以及应用于辅助育种等将成为今后的热点,进而推动植物育种尤其是多倍体育种蓬勃发展。     

连锁的两个基因间最大重组值不会超过50％的证明

连锁和互换规律是遗传学的重点内容之一,对连锁基因间重组值和交换值的关系,不少人往往难以透彻理解。连锁的两个基因间可以相距很远,例如,玉米第一染色体上的基因Sr(条纹叶)与bm_2(褐色中脉)间为172图距单位(两连锁基因间重组值1％定为1个图距单位),又如豌豆第一染色体上的基因a(花青甙形成)与i(子叶颜色)间为203图距单位,然而,两对相对性状杂交后得到的杂种F_1,在其产生的配子中重组型配子却不会超过50％。为什么两连锁基因间图距超过200图距单位而重组值却不会超过50％呢?《遗传学》仅列举了发生单交换和双交换的结果,并提到了重组值不会超过50％是因为两基因间发生了多次交换的关系,但没有具体说明。本文着重证明两个连锁基因间不论发生几次交换后重组型配子仍然不会超过50％,对单交换和双交换的结果也作简要介绍。     

小麦ph1b、ph2a、ph2b突变体与粘果山羊草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究

利用小麦品种“中国春”及其ph1b、ph2a、ph2b基因突变体与粘果山羊草杂交,分析了可交配性方面的差异,观察了F_1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对,就ph1b、ph2a、ph2b 3个基因的作用进行了比较。首次获得了F_1回交种子和自交种子,调查了自交、回交一代植株染色体数目,分析了ph基因对配子育性的影响以及回交结实与染色体配对的关系。本文还分析了F_1自交结实的可能原因。     

萝卜与甘蓝属间杂种基因组原位杂交分析

用基因组原位杂交方法（Genomic in situ hybridization, 简称GISH）研究了萝卜( Raphanus sativus,2n=18,RR)和甘蓝（Brassica oleracea , 2n=18, CC）属间杂种F1减数分裂过程。结果表明杂种体细胞染色体组成为RC,2n=18,但花粉母细胞有三种不同类型：1. RC,2n=18, 终变期染色体平均配对构型为14.87Ⅰ+1.20Ⅱ+0.04Ⅲ+0.06Ⅳ, 染色体配对主要发生在萝卜和甘蓝染色体之间, 后期Ⅰ9条萝卜染色体主要以5/4和6/3的分离比移向两极, 所形成配子的染色体数目和组成均不平衡,配子败育; 2. RRCC,4n=36, 终变期染色体形成18个二价体,后期Ⅰ染色体均衡分离,形成RC不减数配子;3. RRCC缺体,4n=30－34, 少数萝卜染色体丢失,形成的配子具有全套的甘蓝染色体和部分萝卜染色体。     

亚洲棉同源四倍体与陆地棉杂交和回交后代育性遗传的研究

为培育棉花细胞质雄性不育系,从1973年起用陆地棉与人工加倍获得的中棉同源四倍体杂交,以杂种(F_1)为母本,连续用陆地棉作为轮迴亲本回交,1979年获得F_1及四次回交后代,以此为材料研究F_1及其回交后代的育性遗传。中棉同源四倍体雄性全不育,用陆地棉花粉授粉可以成铃,成铃率显著高于中棉二倍体×陆地棉。中棉同源四倍体×陆地棉的F_1雌性高度不育,雄性完全不育;BC_1F_1雌雄配子育性更低于F_1;BC_2F_1雌配子育性迅速恢复,雄配子仍不育;BC_3F_1和BC_4F_1雌配子育性继续提高,雄配子育性发生分离,由BC_2F_1不育株所产生的BC_3F_1群体中,雄性不育株率为17.5％,由BC_3F_1不育株所产生的BC_4F_1群体雄性不育株率达66.6％。对F_1及回交各世代花粉粒形态和生活力作了鉴定,同时对F_1及回交各世代的花粉母细胞减数分裂行为进行了观察。     

有关T·H·Morgan规律中几个问题的讨论

Thomas Hunt Morgan发现的基因的连锁和互换规律揭示了连锁遗传的本质。由于不完全连锁是连锁遗传的普遍形式 ,所以探讨不完全连锁遗传中的“基因交换教学图解”、F1产生 2 n 种配子的归纳过程及其证明等几个问题 ,对于全面、系统地认识摩尔根规律以及透彻理解其实质都有着极其重要的意义。1　关于基因交换教学图解的问题在有关教科书、教学挂图以及论文中 ,雌果蝇的不完全连锁遗传教学图解主要有 3种 :图 1- 1图 1- 2图 1- 3　　这 3种图解都是解释 n=2时 ,雌果蝇不完全连锁遗传的 ,究竟哪一种合理呢 ?还是都不合理 ?而 n=3时的图解又是…     

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)。     

栽培稻杂种不育性的遗传研究：Ⅱ。F1花粉不育性的基因模式

Oka建立了台中65等基因F_1不育系,并把该试验的结果作为支持重复配子致死模式的证据。本研究利用台中65及其3个等基因F_1不育系分析了花粉育性的分离方式。试验结果符合单基因座孢子体-配子体互作模式,而不符合重复配子致死模式。假设在S-E2、S-E3和S-E5基因座上,台中65的基因型为,等基因F_1不育系E2的基因型为,等基因F_1不育系E4的基因型为,等基因F_1不育系E5的基因型为。在杂合株中,等位基因互作导致携带s~f基因的雄配子不完全败育。对采用与Oka不同的基因模式作了讨论。     

中外教材几种不完全连锁遗传图解的比较

对中、英文教材及有关文献中2对等位基因的不完全连锁遗传教学图解进行了对比分析和简单评述,指出不完全连锁遗传的教学图解至少要反映出不完全连锁遗传最突出的3个特征:1交换发生的时期、对象和部位;2重组型配子是如何产生的;3为什么杂种F1产生的配子中,总是亲本型配子多而重组型配子少。     

重组值和交换值

在遗传学教学中,学生对重组值（recombi－natlonfraction）和交换值（crossing－overvalue）的概念往往搞不清楚,在现行教科书中一般将重组值或重组率也称作交换值或交换率。实际上,这是两个不同的概念。同一染色体上非等位基因之间的重组是非等位基因间交换的结果,但是交换事件并不一定伴随着重组事件的发生,因为非等位基因间的偶数次的交换并不能导致重组,其次,如果交换的片段是相同的话也不会导致重组。重组依赖于交换事件及交换片段的差异。重组值是重组型配子占产生的总配子数的百分比。交换值是两连锁基因间的交换率可从复交换…     

番茄果实乙烯释放量的遗传模型分析

本试验选择2个番茄果实乙烯释放量显著不同的番茄品系,通过P_1、P_2、F_1、F_2、B_1和B_2六世代的分析方法,研究了番茄果实乙烯释放量的遗传规律.结果表明:番茄果实乙烯释放量遗传符合1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型(D-4),主基因效应在B_1、B_2和F_(23)个世代的遗传率分别为36.33%、44.09%和35.14%,多基因效应在B_1、B_2和F_(23)个世代的遗传率分别为54.73%、40.50%和54.88%.     

学习"三点测验"应注意的几个问题

三点测验是普通遗传学的学习难点,正确理解这部分内容中出现的新概念是克服难点的关键。下面就相关问题进行讨论。１　区别交换率与重组率概念重组率：杂合体在形成配子时,非等位基因之间重新组合产生重组合类型配子的频率,等于杂合体测交后代中重组合类型个体占测交后代总数的百分率。在连锁遗传中,重组率是指位于同源染色体上的非等位基因之间发生重新组合产生的重组合类型配子的百分率。交换率：同源非姊妹染色单体上两个基因之间发生交换的频率。在连锁遗传中,同源非姊妹染色单体之间对等片段在减数分裂前期Ⅰ的交换,使其所携带的…     

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。     

小麦早熟性遗传与选育方法的初步研究

研究证明,早熟性是由不同的亚性状组成的多基因控制的数量性状,遗传行为比较复杂。而且在不同生态类型间存在遗传差异。F_1的两个亚性状表现为反向遗传,即前显后隐,或前隐后显。全生育期的显性表现和前期基本一致,说明前期亚性状的遗传效应大于后期,成熟期与抽穗期密切相关(r=0.524)。小麦普遍存在杂种优势。不过不同品系的同一性状或同一品系的不同性状显示的优势差异很大。前期负向优势以奥尔生最强(-0.50%),后期则最弱(2.62%)。而且,同一品系在不同遗传背景下的优势也不同。F_2群体平均值,三个性状的顺序同F_1。超早亲的频率和幅度,同亲本的关系最密切。绝对超早的频率和幅度更有实际育种意义。早熟性遗传力值较高(抽穗期为51.9%,成熟期为43.9%)。可在早代选择,提高早熟育种效率。亲本的两个亚性状,在杂交后代中可以结合成各种构型的全生育期,规律是:两短难结合,超早频率低;两长易结合,超早频率高。说明前短和后短的不同亲本基因,很难在杂交后代中进行重组,形成全生育期最短的新基因型。但是某些品系的杂交,也会打破这种连锁,出现有利的基因重组。如前期较短的69-2(189.50天)与后期较短的奥尔生(38.99天)杂交,F_2出现17.2%的植株比理论全生育期还短,确是一个好组合。     

萝卜优异种质对芜菁花叶病毒抗性的遗传分析

为了深入认识萝卜优异种质对芜菁花叶病毒(TuMV)的抗性遗传机制,本研究以高抗TuMV的自交系Q07-12(P_1)和高感自交系KB07-10(P_2)为亲本,构建了包括P_1、P_2、F_1、B_1、B_2及F_2的6个群体,采用数量性状主基因+多基因混合遗传的六世代联合分析法,对其抗性遗传规律进行了研究。结果表明,萝卜对TuMV的抗性受两对主基因控制,并符合"加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因"模型,其中主基因遗传率在B_1、B_2及F_2群体中分别为89%、55%和95%,多基因的遗传率分别为0、40.9%和0,环境因素对抗性强弱的影响较小。此结果表明了该优异种质在萝卜抗病毒遗传改良中的利用价值,为萝卜抗病育种和抗病基因的挖掘提供了理论依据。     

光敏核不育水稻农垦58S 41 kD蛋白质的N—端序列分析

光敏核不育性受1对或2对或3对隐性主基因控制,这反应了光敏核不育特性遗传机制的复杂性。张端品等用形态标记法将农垦58S光敏核不育基因定位于第5染色体。胡学应和万邦惠用同工酶法以农垦58S/02428 F_2群体为材料,将光敏核不育基因定位于第6和11染色体;Zhang等用RFLP法以32001S/明恢63 F_2群体为材料将不育基因定位于第3和7染色体。这三种方法所得到的定位结果完全不同,综合起来,第3、5、6、7和11染色体均有光敏核不育基因的位点,由此结果可得出两种解释:1.光敏核不育性由多对基因、至少5对基因控制;2.上述定位方法均是以不育(可育)性状在F_2群体中的分离模式为依据,育性划分界线的不同将会造成分离群体中单株表现值的差异,从而影响定位结果的精确性;再者不同实验室使用的材料不一致,已知不同遗传背景和光温条件影响光敏核不育基因的表达。因此,染色体定位结果有待确证。光敏核不育基因在染色体上定位的复杂性和不一致在某种程度上影响了基因克隆和光敏核不育分子机制的研究。无论光敏核不育性的遗传机制如何复杂,上述结果     

普通小麦和新麦草属间杂种的产生及细胞遗传学研究

进行了普通小麦和华山新麦草属间杂交,运用杂种幼胚培养技术,首次成功地获得了它们的属间杂种。F_1形态趋于中间型,均完全不育。F_1花粉母细胞预期类型(2n=28)的减数分裂中期Ⅰ平均染色体配对构型为26.72Ⅰ+0.62Ⅱ+0.01Ⅲ,后期Ⅰ和后期Ⅱ有落后染色体,多分体具大量微核。结果表明普通小麦和华山新麦草的染色体组间不存在同源或部分同源性。还观察到花粉母细胞异常减数分裂现象。用普通小麦回交,未获得回交后代。     

黑腹果蝇的分离变相因子

众所周知,一对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样以相同比例分离到不同的配子中去,这是生物中最基本的遗传规律———孟德尔分离定律。但实际上并不是所有基因的分离都严格遵循孟德尔分离定律,存在于黑腹果蝇中的分离变相因子（ＳｅｇｒｅｇａｔｉｏｎＤｉｓｔｏｒｔｅｒ,以下简称ＳＤ）就是一种具有减数分裂驱动（ｍｅｉｏｔｉｃｄｒｉｖｅ）性质的、违反孟德尔分离定律的特殊遗传因子,从六十年代发现至今引起了人们的广泛关注,本文从其遗传背景,结构特征及进化规律等方面分别介绍一些近期的研究结果。１…     

小麦冠层叶片性状基因效应的岭估计

选用6套具有P_1、P_2、B_1、B_2、F_1和F_2的六世代遗传材料,采用K．Mather提出的六参数遗传模型,用岭回归方法估算了小麦冠层叶片性状的基因效应．结果表明：各冠层叶片性状都存在1～3种上位性效应,遗传机制较为复杂,其遗传模式可分为加性—显性—上位性、以加性为主的加性—显性—上位性和显性—上位性3种,还讨论了现有几种常用遗传模式的复共线性,以及对冠层叶片性状的选择．     

小麦与黑麦属间杂种的染色体自然加倍的研究

分别以小麦属６个种的变种或品种共９个供试材料为母本,２个黑麦种为父本进行杂交,只有Ｓｔｅｗａｒｔｄｕｒｕｍ小麦与２个黑麦种杂交后,才得到Ｆ１种子,说明染色体的自然加倍需要一定的遗传背景,对这２个Ｆ１代花粉母细胞减数发裂所形成配子的观察表明,配子形成途径的不同,使Ｆ２出现了双二倍体和部分双二倍体的差异。