问：无籽西瓜绝对不育吗？

问：无籽西瓜绝对不育吗？答：人们食用的普通西瓜为二倍体（Ｚｎ＝２２）有籽西瓜。无籽西瓜为同源三倍体（３ｎ＝３３）,它是由四倍体母本（用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗而获得的）接受二倍体父本花粉而培育出来的三倍体种子所结的果实。所谓无籽西瓜,...     

“三倍体西瓜”学习中的几个疑义简析

在多年的高中生物学教学实践中,有关三倍体无籽西瓜的教学中学生总是存在一些疑惑,比如：三倍体西瓜是不是绝对无籽：为什么选择四倍体西瓜做母本、二倍体西瓜做父本,用反交行不行;为什么三倍体西瓜种子在翌年还要与二倍体西瓜间行种植;三倍体西瓜的性状能不能遗传等。下面就上述问题进行简要的剖析。     

无籽西瓜制种时,需每年用化学药剂处理二倍体西瓜获得四倍体西瓜吗?

答:无籽西瓜制种时不需要每年都用化学药剂(一般用秋水仙素)来处理二倍体西瓜获得四倍体西瓜。在通过人工诱变获得四倍体种子后,根据四倍体西瓜有较高育性的特点,可以用它来继续播种繁殖,以获得四倍体种子,但一定要注意四倍体西瓜的保纯。其方法如下:少量栽培时可用人工套袋进行自交,对次日可能开     

用2n作母本,用4n作父本也能产生3n西瓜种子吗?

高中《生物》课本 P150上,谈到三倍体西瓜的培育过程。其中有这样一段话:“……用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,进行交配,就能在四倍体植株上结出三倍体西瓜的种子。”对此,不少师生提出另一种设想:如果反过来,用二倍体(2n)植株作母本,用四倍体     

问题解答

问:在无籽西瓜培育中,二倍体的作用有哪些? 答:三倍体无籽西瓜的整个培育过程需二年时间,二倍体共用了三次,其作用不同。第一是作为诱导四倍体的处理材料,将二倍体西瓜的幼苗用秋水仙素处理,使其染色体数目加倍,从而使它成为四倍体。     

不同倍性西瓜基因组DNA甲基化水平与模式的MSAP分析

DNA甲基化是表观遗传修饰的主要方式之一,在基因表达调控中发挥重要作用。本研究以不同倍性（2x、3x、4x）西瓜为试材,采用基于DNA甲基化敏感酶的扩增多态性分析（Methylation-Sensitive Ampliftcation Polymorphism,MSAP）方法,在全基因组水平上探究西瓜同源多倍化过程中DNA序列中CCGG位点的甲基化水平及模式变化特征。研究中选用23对选扩引物,共检测到1883个基因位点。二倍体、三倍体、四倍体中检测到的位点数分别为647、655和581;其中发生甲基化的位点数分别为181、150和159。相应的扩增总甲基化率分别为28．0％、22．9％和27．4％：全甲基化位点数分别为121、80和82,相应的全甲基化率分别为18．7％、12．2％和14．1％。进一步对不同倍性西瓜DNA甲基化模式的变化特征进行分析,结果显示：四倍体西瓜与二倍体西瓜相比有超过半数的位点（54．4％）DNA甲基化模式发生了变化,其与三倍体西瓜相比也有近一半的位点（45．4％）DNA甲基化模式发生了变化,并且变化趋势都以四倍体西瓜甲基化程度升高为主：而三倍体西瓜与二倍体西瓜相比．虽然也有41．6％的位点DNA甲基化模式发生了改变,但变化趋势以三倍体西瓜甲基化程度降低略占优势：与之相似,三倍体西瓜与四倍体相比较。甲基化的变化趋势也是以三倍体西瓜甲基化程度降低为主。以上结果表明：不同倍性西瓜中DNA甲基化事件虽均有发生．但不论是从总甲基化率还是全甲基化率来看,DNA甲基化水平与倍性高低关系不大．三倍体西瓜表现出较为显著的低甲基化水平特征。DNA甲基化模式的分析也表明。与二倍体及四倍体西瓜相比．三倍体西瓜DNA甲基化模式的调整主要以去甲基化为主。显示出三倍体西瓜基因组独特的DNA甲基化特征。本研究为进一步从表观遗传学的角度探讨西瓜的三倍体优?     

九孔鲍四倍体诱导的研究

采用二倍体鲍卵子,抑制其第一极体、抑制其第一极体和第二极体诱导四倍体,用三倍体鲍卵子与普通鲍精子受精并抑制其第一极体,以及用三倍体鲍的其它方法诱导四倍体。用倍体分析仪检测DNA相对含量以判别其倍性。实验结果,先后共培育出存活的四倍体鲍239个,个体大小为2.5～6.0cm;挑选性腺发育较好的四倍体鲍(包括雌雄),与普通鲍杂交繁育三倍体,先后共培育出10批次,培育出的苗量共计15.8万个。     

不同倍性鱼垂体细胞和超微结构比较

对繁殖季节和繁殖季节后的二倍体红鲫(Carassius auratus red var.)、三倍体湘云鲫以及四倍体鲫鲤脑垂体细胞的显微和超微结构以及组织化学特性进行了比较研究. 结果表明, 3种鱼脑垂体中都存在6种不同类型分泌细胞, 但是不同倍性鱼的垂体细胞大小存在明显差异, 就同一类细胞体积而言, 四倍体鱼垂体细胞大于三倍体垂体细胞, 三倍体垂体细胞大于二倍体垂体细胞. 在繁殖季节, 四倍体鲫鲤中腺垂体的GTH细胞所占比例最大, 其次是二倍体红鲫, 最少的是三倍体湘云鲫, 该现象与四倍体鲫鲤的性腺发育提前、三倍体湘云鲫不育有关联; 另一方面, 三倍体湘云鲫中腺垂体中STH细胞所占比例最高, 其次是二倍体, 最少的是四倍体鲫鲤, 这与三倍体湘云鲫生长速度最快、四倍体鲫鲤生长速度相对缓慢有关. 另外, 三倍体湘云鲫中腺垂体GTH细胞中的分泌颗粒和分泌小球在繁殖季节没有大量排出, 而四倍体鲫鲤和二倍体红鲫明显有大量排出, 说明三倍体湘云鲫的不育性与GTH中的激素不排出有关. 以上结果说明, 不同倍性鱼类在垂体结构方面表现出的差异与它们的生长速度、性腺发育等方面具有关联性.     

不同倍性大青杨的光合特性及叶片解剖结构比较

通过对二年生二倍体、三倍体和四倍体大青杨叶片结构和光合特性的研究,探讨不同倍性大青杨生长性状差异的原因。结果表明：不同倍性大青杨的净光合速率（Pn）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）等光合指标差异显著。三倍体的最大净光合速率（Pmax）高出二倍体21%。叶片厚度、表皮细胞厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度的比值,都是三倍体和四倍体大青杨比二倍体高,且均呈现增加的趋势。其中,四倍体大青杨表皮细胞最厚,上下表皮分别高出二倍体64%和17%。三倍体大青杨的栅栏组织厚度及栅栏组织与海绵组织厚度的比值最大,比值高出二倍体50%。通过叶片光合特性和解剖结构比较证明,三倍体和四倍体大青杨对光的适应性和光合作用能力强于二倍体。     

谷子三体系列的建立

以谷子（Ｓｅｔａｒｉａ ｉｔａｌｉｃａ （Ｌ．） Ｂｅａｕｖ．）四倍体为母本、二倍体为父本杂交。在２１００ 个杂交后代中得到５ 株三倍体。对三倍体植株授以二倍体花粉,将收获的种子播种后,从所培育的植株中获得９ 种三体共２８３ 株。其中８ 种具有明显的形态特征,只有三体Ⅳ植株形态与二倍体非常相似     

离体培养柑桔小胚获得三倍体植株

兰倍休植株因不能进行正常的减数分裂, 常产生败育的胚囊和花粉;又因柑桔属植物具 有单性结实的能力,因而人工培育三倍体植株 已成为获得无核柑桔品种的一条重要途径。在 柑桔属植物中,获得三倍体主要有三条途径： (1)通过胚乳离体培养诱导三倍体植株［[I>; (2) 四倍体品种同二倍体品种杂交,获得三倍体[41 . (3）单胚的二倍体柑桔品种作母本进行杂交或 自然授粉后,可产生一定比例的,重量为正常种 子1/6至123的小粒种子,并已确定此小粒种 子是三倍体［[2,3,8,10]。这无疑为柑桔的三倍体培育 提供了一条简便、实用和快速的新途径。     

四类不同倍性鲫鱼在胚胎发育期间同工酶基因表达的比较分析

用聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳比较分析了单倍体、二倍体、三倍体和复合四倍体4类不同倍性鲫鱼以及单倍体和二倍体鲤鱼在胚胎发育时期4种同工酶(EST,LDH,MDH,SOD)酶谱。结果表明,单倍体鲫鱼和单倍体鲤鱼胚胎与各自的二倍体胚胎相比,同工酶酶谱看不出差异;天然三倍体银鲫胚胎的MDH和SOD同工酶酶谱与二倍体鲫相似,但EST和LDH同工酶比二倍体增多了酶带,有的酶带如EST5和EST6还可在鲤鱼胚胎中找到相应的表达产物,提供了天然雌核发育三倍体银鲫杂交起源的证据;复合四倍体由于含有鲤鱼的一个外来基因组,其胚胎的基因表达有些与杂种类似,在所分析的4种同工酶酶谱中,都可观察到来自鲤鱼基因的影响。此外,在由源于不同复合四倍体个体的卵子发育形成的胚胎间,还观察到同工酶基因表达的异质性。     

二倍体鲫鲤F2产生不同倍性卵子的证据

在检测到鲫鲤F2产生3种不同大小(直径分别为0.13 cm,0.17cm和0.2 cm)类型的卵子基础上,进行了F2(♀)×红鲫(♂)及F2(♀)×四倍体鲫鲤(♂)的交配实验.通过染色体计数和流式细胞仪分析,在F2(♀)×红鲫(♂)后代中获得了四倍体、三倍体、二倍体鱼;在F2(♀)×四倍体鲫鲤(♂)后代中获得了四倍体和三倍体鱼.这两个交配组合后代中出现的不同倍性的鱼类为证明鲫鲤F2能产生三倍体、二倍体和单倍体卵子提供了进一步证据.F2(♀)×红鲫(♂)中雄性四倍体鱼的存在说明在四倍体后代中存在基因型为XXXY的个体.对上述两个交配组合后代的四倍体鱼和三倍体鱼的性腺结构观察表明四倍体鱼是可育的,而三倍体鱼是不育的.作者认为鲫鲤F2能够产生二倍体和三倍体卵子与核内复制机制和生殖细胞的融合有关.     

三倍体白鲫的生物学特性

由人工诱导的异源四倍体白鲫雄鱼与正常的二倍体白鲫雌鱼交配获得的异源三倍体白鲫,其主要生物学特性同二倍体白鲫进行比较研究表明,三倍体白鲫具有体形较大、相对体高和相对尾柄高较高、侧线上下鳞数目较多的形态特征,仍保留着二倍体白鲫以浮游植物为主的植食性营养方式,雌雄均不育,比二倍体生长快,网箱养殖１１２天后,体重比二倍体平均增加３２．３８％。试验证实三倍体白鲫是一个具有养殖生产前景的新对象。     

同源四倍体荞麦的细胞遗传学研究

一般认为,人工诱变的同源四倍体禾谷类作物因减数分裂不规则性所产生的不育配子比例高,导致结实率下降,是影响产量的主要原因。本文对同源四倍体荞麦和普通二倍体荞麦的外部形态、减数分裂、花粉育性进行比较后认为,对不同作物的同源四倍体应作具体分析,就荞麦而言,当然也包括同源四倍体荞麦,其结实率极低(最高为15％)的主要原因,不是因为减数分裂不规则性所产生的不育配子比例高,而是由于荞麦自身花器结构和外界条件所决定。同源四倍体荞麦的结实率与普通二倍体荞麦的结实率无明显差异,增产的主要原因是由于千粒重的显著增加。     

问题解答一则

问:促进三倍体无籽西瓜果实发育所需的生长素是从哪里来的?答:植物生长素具有促进果实发育的功能。对有籽果实来说,发育着的种子是果实发育所必需的条件,因为促进果实发育所必需的生长素是胫珠发育成种子的过程中合成的。然而,象三倍体无籽西瓜果实,既然胚珠不能发育成种子,也就不能由此合成生长素促进     

基于cDNA-AFLP及MSAP技术分析西瓜同源二倍体和四倍体低温胁迫差异表达

为了研究西瓜二倍体及同源四倍体在低温胁迫下的分子机制,以西瓜‘京欣’1号母本83166（二倍体）及其同源四倍体为材料,利用MSAP及cDNA-AFLP技术研究低温处理前后基因表达的差异,并对差异带进行克隆、测序和比对。22对MSAP引物扩增得到1564个位点,其中二倍体经低温处理后总甲基化率下降2.8%,四倍体下降6.4%。将12条差异带与西瓜基因组数据库比对,有7条带确定是西瓜基因组序列。26对cDNA-AFLP引物组合扩增出1267条带,其中二倍体上调表达占48.2%,下调表达占51.8%;四倍体上调表达占58.6%,下调表达占41.4%。23条差异带在NCBI中找到了同源序列基因,包括假定蛋白（39.13%）、能量与代谢（43.48%）、物质运输（8.70%）、转录相关（4.35%）以及逆境相关（4.35%）,另有10条无同源序列。低温胁迫后,四倍体去甲基化率与上调表达量均高于二倍体,而且四倍体诱导出的差异基因参与了物质的能量代谢调控及逆境胁迫过程,说明四倍体较二倍体有更强的耐冷性。     

白鲫（♀）×红鲫（♂）异源四倍体鱼的倍性操作及其生殖力的研究

采用热休克调控技术诱导出103尾第一代白鲫（♀）×红鲫（）异源四倍体鱼,并对其生殖力进行了研究。1或2龄的四倍体雄鱼能产生精子,而雌鱼不能产生正常的卵。将异源四倍体雄鱼与二倍体白鲫雌鱼交配产生倍间三倍体鱼,染色体检查证明是整三倍体（3N＝150）,但其受精率很低（11．4—51．3％,平均32．4％）．网箱养殖结果表明,倍间三倍体白鲫的生长速度比白鲫快30％以上,雌雄均不育．并用冷休克处理回收异源四倍体4N（）×白鲫2N（♀）受精卵的第二极体产生了新的四倍体鱼．文中还对第一代异源四倍体鱼的批量生产、生殖能力以及异源三倍体鱼的生产应用进行了讨论．     

植物同源多倍体育种的几个问题

四倍体变异既来自染色体数量、结构的变异以及基因突变、重组,同时也与核一质之间、合子胚与胚乳之间协调关系的变化有关。其变异率可以预料高于二倍体。纯合的四倍体是一个相对平衡的系统,继续选择是无效的。不同物种四倍体的表型变异有一定差别,经常是既有有利变异,也有不利变异。四倍体育种应取利避害,针对具体情况采用适宜的选择方法。减数分裂四倍体由2x的2n配子和经选择的4x的正常配子融合产生,避免了化学诱变的不良影响,能够较好的实现双亲优良性状的互补,也比较容易稳定。四倍体可以直接育成稳定品种,也可以进行杂种优势的利用。利用多倍体作桥梁种有利于促进种或种群间的基因交流。三倍体可能表现出强的杂种优势,也可能产生无籽果实,但并不是所有物种都能直接利用三倍体品种进行繁育。对四倍体种或二倍体种或人工四倍体种的改良选择,利用双单倍体都具重要意义。利用多倍体选育二倍体品种,进行非倍性诱变育种是多倍体育种的重要组成部分。多倍体和无融合生殖结合利用,利用多倍体创造新种质,进行遗传研究也有重要价值。     

爪蟾(Xenopus laevis)的四倍体及其子一代

在爪蟾受精卵第一次有丝分裂中期进行静液压处理,抑制细胞质分裂从而得到四倍体。实验中获得三只存活了三年以上的四倍体雌性爪蟾。其中一只雌性与二倍体雄性爪蟾作人工催青得到受精卵。现已产卵三批,发育的胚胎400余,经检查子代染色体为三倍体。