激光诱导家蚕孤雌生殖的研究 Ⅳ.Lamp 1的遗传学研究

通过杂交和解剖试验,我们发现Ｌａｍｐ１为一常染色体（Ⅱ）和Ｗ易位片段同时缺失或突变的斑纹限性孤雌生殖突变体。与亲本回交后代分离比,１浓普♀：３正常普♀或：３淡普♀或：１素蚕♀或１＋ｐ＋ｐ／：２Ｗ＋ｐ／：１＋ｐ＋ｐ／ＺＺ：１ＰＰ／：ＺＷ＋ｐ／ＺＺ：１ＰＰ／ＺＺ。联会复合体分析仅浓普斑雌蚕表型个体中发现染色体易位片段。     

雌雄蓖麻蚕减数分裂染色体的比较研究

以蓖麻蚕Philosamia cynthia riciniBoisduval为材料,全面比较了雌雄蓖麻蚕减数分裂前期I染色体的行为变化,从细胞学角度证明了雌蚕减数分裂染色体完全连锁,而雄蚕发生连锁交换;详细观察了雌蚕减数分裂I双线期过程中性染色体的动态变化,发现其存在着自身配对的过程,进而对其起源进化假说进行了探讨,认为其可能来源于一对同源常染色体片段的易位融合。     

利用黑色斑蚕作亲本、选育日系普斑限性品系

根据家蚕Bombyx moli斑纹互作原理,利用2032限性品种的雌,与自然突变体雄杂交。F2代出现分离,于是淘汰所有黑色斑蚕,只留下普斑蚕和素斑蚕,即得到新限性普斑系。新限性品系得到后,做连续3代的系统选育,其中F3代为蛾区混合育,F4～F5代采用单蛾育。蛾区混合育着重个体选择,单蛾育以蛾区选择为主,个体选择为辅。性状基本稳定后,即初步对其作主要经济性状的测定。结果显示:新限性品系在5龄经过、全龄经过上比两亲本略短。在全茧量、茧层量、茧层率几项指标上较两亲本为优,分别比两亲本平均值提高31%、38%、5%。     

■普斑限性与■虎斑限性品系家蚕的联会复合体分析

作者以去污剂铺展——硝酸银染色技术,对家蚕普斑限性及虎斑限性品系雌蚕的联会复合体进行亚显微观察分析,未发现品系有异形ZW;但在品系中发现ZW呈现明显的末端不对称性。联会复合体分析表明该品系的ZW两侧线的相对长度相差达5.2％,较长的侧线为Z染色体,较短的侧线是断裂后的W染色体和第Ⅳ连锁群带有Ze片染的相互转座。ZW-SC在晚粗线期开始分离,较其他SC分离显著提前。这可能与易位导致ZW的不同源区段增长有关。     

蓝粒小麦易位系的荧光原位杂交鉴定

普通小麦（Triticum aestivum L.)和长穗偃麦草（Agropyron elongatum (Host)Beauv=Elytriga elongatum(Host)Nevski=Thinopyrum ponticum (Host)Barkworth and Dewey,2n=10x=70)杂交后选育出的蓝粒小麦异代换系（蓝５８）,２n=42其中９９０６中被易位蓝粒片段的相对长度约占易位小麦染色体短臂的１／３,而９９０２中被易位蓝粒片段的相对长度约占易位小麦染色体长臂的１／２,并将９９０２的蓝粒易位片段定位在小麦Ｄ组染色体上;（２）９９１５易位附加和９９０４易位－易位附加,其体细胞染色体数均为４４,其中９９１５的体细胞染色体只有一对发生了易位,另外队了两条长穗偃麦草染色体;而９９０４有两对染色体发生了易位,并易位系中控制蓝粒性状的长穗偃麦草染色体片段的定位和蓝粒小麦易位系的应用进行了讨论。     

《遗传学》教学中易混淆概念的辨析

对高职院校<遗传学>教学中染色质与染色体、常染色质与异染色质、着丝点与着丝粒、易位与交换、质量性状与数量性状和伴性遗传、限性遗传与从性遗传等易混淆概念作对比分析与探讨,以期帮助学生正确理解概念的内涵和外延,了解概念的文字表述及逻辑关系,使学生增强对概念认知的科学性、准确性,在理解的基础上掌握并达到记忆的目的.     

小麦-黑麦染色体小片段易位的诱导

利用单体附加在小麦中的黑麦染色体引起遗传不稳定性的现象,设计了一个用单体附加系作工具诱导小麦-黑麦染色体小片段易位的系统方法.在小麦品种绵阳11号和黑麦自交系R12的单体附加系的自交后代中,用改良的C带技术分析了1283个植株,发现有63个2n=42的植株含有黑麦染色体或小麦-黑麦臂间易位染色体,占观察植株总数的4.29%.还发现20个植株,2n=42,C带分析不能证明它们含有黑麦染色体成分,但在某些性状上,与其小亲本相比,却发生了显著的变异.用DNA原位杂交方法却发现了黑麦染色体的小片段插入了小麦的某一染色体,形成了小片段易位(简称SS易位).插入片段的物理学图显示,易位的黑麦DNA片段既可接在小麦染色体的端部,也可插入中部的不同位置.     

遗传学专业术语不规范化的现象探研—I.同名异义现象

对现行的遗传学教材中存在的专业术语同名异义现象进行探研,针对Y连锁遗传、限性遗传、从性遗传、单倍体、多倍性和累加作用等专业术语存在的表达不清,相互矛盾,同名异义等问题,进行分析探讨,并提出Y连锁遗传不能与限性遗传相混淆,限性遗传和从性遗传的基因是位于常染色体上,但二者存在区别。单倍体是指具有配子染色体数目的个体,但并不等同于一倍体。建议多倍体用染色体基数来表达,如三倍体用3X表示。 累加作用是指数量性状遗传基因间的相互累加作用。     

小麦—冰草T7PL·7AL罗伯逊易位系的分子细胞学鉴定

冰草是小麦遗传改良的重要野生近缘植物之一,有目标的导入冰草外源优异基因是拓宽小麦遗传基础的有效途径。前期研究表明:小麦-冰草衍生系II-23(2n=38W+6P)由19对小麦染色体(缺少4B和7A)和3对冰草染色体(2P、4P和7P)组成。本研究报道从II-23的回交后代中分离鉴定出1个自发易位系7-20。基因组原位杂交(GISH)鉴定表明7-20是一个整臂易位系;经非变性荧光原位杂交(ND-FISH)检测发现,小麦的7A染色体发生易位;进一步利用小麦7A染色体特异SSR标记以及冰草7P染色体特异STS标记对7-20易位系中的外源易位片段大小以及易位染色体的组成进行鉴定,确定7-20为T7PL·7AL罗伯逊易位系(Robertsonian translocation line)。对该易位系与小麦品种Fukuhokomugi构建的BC1F2和BC2F1世代分离群体进行田间农艺性状考察,发现该易位系阳性株系和阴性株系在有效分蘖数和千粒重性状上无显著差异,在株高上表现为阳性材料显著低于阴性材料,但同时出现穗粒数下降的现象。总之,本研究表明易位系7-20为T7PL·7AL罗伯逊易位,该创新材料不仅为后续利用断裂—融合机制创制出更多的补偿易位材料提供了理论依据,而且也为今后向小麦中转移冰草优异基因提供了重要的中间桥梁材料。     

K型小麦细胞质雄性不育保持系T911289中外源遗传物质的初步鉴定

利用荧光基因组原位杂交(GISH)、生化标记和DNA分子标记技术对普通小麦(triticum aestivum L.)K型细胞质雄性不育保持系T911289的染色体组成进行了鉴定与分析。GISH鉴定和黑麦特异散布重复序列的检测结果表明,T911289的外源遗传物质来源于黑麦,黑麦1RS上的微卫星引物SCM9扩增结果和醇溶蛋白酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A—PAGE)分析、低分子量谷蛋白的sDS_PAGE分析均表明,T911289所含的黑麦遗传物质来源于1RS;A-PAGE和SDS-PAGE分析及小麦1BS上的微卫星引物的扩增结果则表明,‘1911289缺少1BS染色体臂或1BS末端片段。GISH鉴定结果还表明,‘1911289中有罗泊逊易位和小片段易位两种类型的杂交信号,说明T911289是一个异质群体,但其罗泊逊易位又不同于生产上大面积应用的1BL／1RS易位,它可能是一种新的复杂易位形式。虽然T911289的小片段易位未能打破优异农艺性状与劣质蛋白基因的连锁,但这种小片段易位的获得将有利于小麦和黑麦的遗传研究,这种种质材料在育种上的应用价值也应优于罗泊逊易位。     

植物转基因整合座位的结构

通过农杆菌和直接DNA转移技术所获得的转基因植株都具有复杂的转基因座位, 转基因整合染色体和染色体区段是随机的, 但组织培养的选择作用表现为非随机性, 偏向整合于染色体的基因富集区。转基因座位除少数含有完整的单拷贝转基因之外, 大多数转基因座位中外源转基因片段、基因组片段和填充DNA相间而存在。转基因座位中转基因及基因组DNA片段产生缺失、重复和染色体的重排, 转基因的完整性对转基因表达具有重要作用。     

K型小麦细胞质雄性不育保持系T911289中外源遗传物质的初步鉴定

利用荧光基因组原位杂交(GISH)、生化标记和DNA分子标记技术对普通小麦(Triticum aestivum L.)K型细胞质雄性不育保持系T911289的染色体组成进行了鉴定与分析.GISH鉴定和黑麦特异散布重复序列的检测结果表明, T911289的外源遗传物质来源于黑麦,黑麦1RS上的微卫星引物SCM9扩增结果和醇溶蛋白酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)分析、低分子量谷蛋白的SDS-PAGE分析均表明,T911289所含的黑麦遗传物质来源于1RS;A-PAGE和SDS-PAGE分析及小麦1BS上的微卫星引物的扩增结果则表明,T911289缺少1BS染色体臂或1BS末端片段.GISH鉴定结果还表明,T911289中有罗泊逊易位和小片段易位两种类型的杂交信号,说明T911289是一个异质群体,但其罗泊逊易位又不同于生产上大面积应用的1BL/1RS易位,它可能是一种新的复杂易位形式.虽然T911289的小片段易位未能打破优异农艺性状与劣质蛋白基因的连锁,但这种小片段易位的获得将有利于小麦和黑麦的遗传研究,这种种质材料在育种上的应用价值也应优于罗泊逊易位.     

小麦——黑麦染色体易位系的细胞学鉴定

用C－带技术分析了普通小麦“中国春”、黑麦“胜利”及小黑麦与普通小麦经辐射处理的后代中产生的并经多代纯化的5个带有黑麦某些性状的普通小麦品系的根尖染色体,结果表明：品系98－5－1为1A／1R纯合易位系,具有抗锈病、抗白粉病等基因,可作为诱导小片段易位的资源。作者提出在小麦－黑麦易位系鉴定中应用更高分辩率的G－带技术识别黑麦染色体片段或小片段易位。     

淡色库蚊易位的鉴定及其分离的研究

相互易位能使生殖细胞分裂失常而导致部份不育,故可用来作为防治害虫的手段。我们用1000到8000伦琴的X射线,照射的羽化24到48小时的淡色库蚊(Culex pipiens pallens Coq.)的野生型雄蚊,诱发了性染色体和常染色体之间的相互易位。为鉴定并分离出这种相互易位,用未经交配的具有红眼?和黑头(bh)两种突变性状为标记的雌蚊与受照射的野生型雄蚊进行单对交配。F₁表现为野生型,BC₁由r与bh两种性状所表现的拟连锁r-bh及分离比例上的反常,分别从4000、5000、6000和8000伦琴的四个照射组中,各分离出一种相互易位杂合子。其中由5000和8000伦琴诱发所得为雄性连锁相互易位杂合子T^M,而由4000和6000伦琴诱发所得为雌性连锁相互易位杂合子T^m。都已育成稳定的半不育品系。四个品系的不育性为53.10%—71.50%。经详细观察,发现不育性的主要原因是受精卵的致死所造成。     

玉米雌穗性状遗传分析与形成机制*

雌穗是玉米重要的生殖器官,雌穗发育决定成熟果穗大小及单穗粒重,进而直接影响玉米产量。雌穗性状主要包括穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重、单穗粒重等,均为多基因控制的数量遗传性状,且其遗传结构各不相同。解析雌穗性状的遗传基础,优化雌穗结构,是玉米增产的重要途径。前人通过数量性状位点(quantitative trait locus mapping,QTL)定位和全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)等方法,已经鉴定出较多雌穗性状相关的遗传位点,但是目前已鉴定功能的基因较少,所建立的遗传位点一致性图谱并不完整,因此难以全面揭示雌穗性状遗传结构。通过综合前人雌穗性状遗传定位进展,现将已鉴定QTL位点和显著关联SNP整合至玉米B73参考基因组V4版本,并鉴定出雌穗性状定位热点区间,对深入解析雌穗性状遗传结构、指导雌穗性状基因克隆和理解雌穗发育分子机制均具有重要意义。     

水稻叶片性状和根系活力的QTL定位

应用由247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系(RIL)群体及其分子标记连锁图谱,检测控制剑叶、倒二叶、倒三叶的5个形态性状和控制根系伤流量性状的数量性状座位(QTL)。在9个标记区间检测到控制叶片形态性状的24个QTL,LOD值为2．9～11．8,单个QTL的表型变异贡献率为4．0％～32．5％;分别检测到56对和4对控制叶片形态和根系活力的上位性互作,绝大多数互作发生在2个不表现加性效应的座位之间。与该群体产量性状QTL的研究结果相比较,发现控制叶片性状和根系活力的QTL与产量性状QTL往往处于相似的染色体区间。     

家蚕分子连锁图谱的构建及分子标记育种研究进展

国际蚕分子育种计划(International Silkworm Project)是Rhode Island大学的M.R.Goldsmith在1991年提出来的,也叫基因标记育种计划[1].该计划主要包括两步工作:第一步是制作蚕的分子基因图, 第二步是数量性状定位分析(简称QTL分析,也叫数量性状定位作图:QTL Mapping).最后利用分子标记直接在DNA水平进行重要经济性状(数量性状)的选择、固定,即实施"分子育种",用很短时间育成兼具高抗、强健、丝多、质优、易繁等特性的新蚕品种,本文对此进行简要介绍.     

家蚕性连锁平衡致死系致死基因的SSR定位

家蚕性连锁平衡致死系(S-14)雄蚕的两条Z染色体分别携带有一个非等位、紧密连锁的隐性胚胎期致死基因l1(lethal gene1)和l2(lethal gene2)。两个致死基因的致死时期分别是转青期和G2期。将S-14品系的雄蚕和家蚕P50品系的野生型雌蚕杂交,F1代雄蚕和P50品系雌蚕回交,即P50×(P50×S14)。回交后代雌蛾根据父本(F1代雄蚕)携带l1或l2基因分成两类BC1-l1和BC1-l2,分别用来做l1和l2基因定位。利用公布的家蚕全基因组序列筛选l1基因和l2基因所在Z染色体与P50品系Z染色体间的差异SSR标记,分别获得16个和18个差异性SSR标记,用差异性标记检测BC1-l1和BC1-l2,最终将l1基因定位在Z染色体物理图谱中的19.79Mb位点到染色体末端约2.60Mb范围内,将l2基因定位在Z染色体物理图谱的17.86Mb位点到18.55Mb位点约0.69Mb范围内。     

单体异附加系花药培养创制小麦- 中间偃麦草纯合易位系

利用单体异附加系花药培养细胞工程途径,诱导小麦与中间偃麦草发生染色体易位,通过细胞学分析、荧光原位杂交(F ISH)和SSR鉴定出纯合易位系.研究结果表明,经单体异附加系花药培养创制出1个小麦-中间偃麦草纯合易位系99-803;其花粉母细胞(PM C s)减数分裂中期I染色体构型为18.42个环状二价体 2.57个棒状二价体 0.01个单价体;中间偃麦草的7A i-1染色体与小麦7A或7B染色体发生了非罗伯逊易位,且中间偃麦草易位片段较小;通过该途径获得纯合易位系的频率约为2%.以上结果表明,单体异附加系花药培养是一条向小麦转移异源染色体小片段(基因)的快速高效途径.     

小麦-黑麦1BL/1RS 易位染色体和外源染色体在两个三属杂种中的减数分裂行为

利用荧光原位杂交技术分析了两个小麦-外源种杂种花粉母细胞中1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体和外源染色体包括中间偃麦草(Thinopyrum intermedium (Host) Barkworth & DR Dewey)、簇毛麦(Haynaldia villosa (L.) Schur)染色体的减数分裂行为. 我们首次发现:在减数分裂后期, 1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体发生错分裂,形成两个易位染色单体. 这种错分裂导致易位染色单体在末期Ⅰ分配到两个正在形成的细胞核内,错分裂的易位染色单体进一步形成微核,并在四分体期观察到黑麦的微核出现.从贵农22×遗4095 的F2代植株中检测到一个2n=41的植株,其含有一对1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体,核型分析表明,其中一条黑麦染色体臂比另一条的黑麦染色体臂短1/3左右.在遗4212×遗4095的F2代中检测到一个具有中间偃麦草染色体小片段易位到小麦染色体端粒部分的小麦-中间偃麦草易位植株.这可能是由于在减数分裂过程中发生非均等分裂导致小麦-黑麦1BL/1RS易位染色体的黑麦染色体段臂缺失1/3及小麦-中间偃麦草非罗伯逊易位.在两个杂种F2植株中,中间偃麦草染色体分布频率为39.6%, 簇毛麦染色体分布频率为43.4%, 1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体分布频率分别为51.8%和56.6%.实验结果表明,1BL/1RS 小麦-黑麦易位染色体与外源染色体包括中间偃麦草、簇毛麦染色体在减数分裂过程中没有相互作用.小麦-黑麦1BL/1RS易位染色体在减数分裂过程中可以发生错分裂,并导致杂种后代黑麦染色体臂发生缺失.这对于培育以小麦为背景含有不同长度的黑麦1R染色体短臂的种质及小麦-外源染色体非罗伯逊易位的小片段易位系具有指导意义.