鹅观草×黑麦杂种F_1的形态及细胞遗传学研究

以鹅观草作母本,黑麦作父本进行杂交,采用杂种幼胚培养技术,首次成功地获得了F_1杂种。杂种穗形呈双亲的中间类型,完全雄性不育。花粉母细胞减数分裂中期在Ⅰ平均染色体配对构型为:27.01Ⅰ+0.47Ⅱ+0.02Ⅲ,后期Ⅰ形成大量的落后染色体以及发生不均等的两极分裂和多极分裂,进而形成多分体。花粉粒发育过程中出现不同数目的微核。     

刺五加大、小孢子发生和雌、雄配子体发育的观察

刺五加Eleutherococcus senticosus(Rupr．et Maxim．)Maxim．雄株的小孢子发生和雄配子体发育过 程正常,大孢子发生和雌配子体发育过程多不正常。雄花具5个花药,花药4室,药壁发育属双子叶型, 腺质绒毡层,绒毡层细胞多具2核。小孢子母细胞经减数分裂形成四面体形四分体,其胞质分裂为同时 型。成熟花粉为3细胞型。子房下位,5室;每室有上胚珠和下胚珠,上胚珠退化,下胚珠倒生、具单珠 被、厚珠心;大孢子母细胞经减数分裂形成线形或“T”形四分体,偶尔有2个并列或串联的四分体或在 四分体之上又出现孢原细胞。其功能大孢子位置不确定。雌配子体发育中异常现象较多。开花时,雌 配子体主要为反足细胞退化后的四细胞胚囊。刺五加雌株的小孢子母细胞不能进行减数分裂或减数分 裂不正常,不能形成四分体。开花时,药室空瘪,无花粉形成。其大孢子发生和雌配子体发育过程正常, 大孢子母细胞减数分裂形成线形或“T”形四分体,合点端大孢子为功能大孢子,胚囊发育属蓼型。开花 时,雌配子体主要为七细胞八核或七细胞七核胚囊,其卵器尚未发育成熟。刺五加两性株的小孢子发生 过程无异常,但雄配子体发育过程有部分异常;开花时,药室内有或多或少的空花粉,且花粉粒大小悬 殊,大的直径达35μm,小的仅15～18 μm。两性株的雌蕊发育大部分正常,也有一些异常胚囊形成。开 花时,雌配子体主要是七细胞八核胚囊、七细胞七核胚囊和反足细胞退化后的四细胞胚囊,其卵器也未发育成熟。     

水稻(Oryza sativa L.)×狼尾草(Pennisetum sp.)胚胎发育的细胞学观察

1.狼尾草花粉可以在水稻柱头上萌发并能长入胚囊,但受精过程缓慢而且不正常,单受精现象经常出现。2.胚胎发育滞缓,长时间停留在球状胚阶段,很难进一步分化,而且不时败育,只在传粉后16—24天的一些胚囊中看到有简单分化的胚胎。3.胚乳发育异常,由游离核形成细胞的时间推迟到传粉后第八天。整个胚乳组织由形状及功能上均有很大差异的细胞团块组成。其中一部分细胞缺乏合成淀粉的能力,胚乳在发育过程中不时出现解体现象。4.在反足细胞附近的一些珠心细胞中出现多量淀粉积累,反映因杂交而出现的胚囊代谢上的某些变化。讨论了胚和胚乳发育困难的原因和得到杂种种子的可能性。     

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.     

偃麦草与小偃麦染色体组构成的细胞遗传学研究Ⅱ.八倍体小偃麦与四倍体小麦杂种的减数分裂观察

在获得八倍体小偃麦“小偃7430”与二个四倍体小麦物种,硬粒小麦和提摩菲维小麦的杂种的基础上,观察了F_1的减数分裂。中期Ⅰ不仅出现许多单价体,还观察到极复杂的多价体,二个杂种平均每细胞构型分别为13.5Ⅰ+11.1Ⅱ+1.67Ⅲ+0.24Ⅳ+0.02Ⅴ+0.04Ⅵ和19.8Ⅰ+7.01Ⅱ+2.16Ⅲ+0.27Ⅳ+0.10Ⅴ+0.01Ⅵ+0.004Ⅶ。后一杂种后期Ⅰ细胞中观察到平均7.14个单价体排列于赤道板,其分裂过程显然与由交叉维系的染色体不同。对此杂种作了花药培养,得到了绿苗。讨论了以这种“8×4”杂种形成具有重建型染色体组的次级六倍体的可能性。     

普通小麦与华山新麦草的杂交

华山新麦草是分布在秦岭山脉华山段的1个特有种,经细胞学鉴定为二倍体种(2n=14)。利用普通小麦与之杂交并通过幼胚培养获得了杂种,杂交结实率为0.19%,幼胚培养出苗率为33.3%。杂种表现为双亲的中间型,杂种F_1体细胞染色体数为2n=28,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ每细胞平均0.99个二价体,26.01个单价体。杂种花粉粒败育,以小麦花粉与杂种回交时获得了种子,回交结实率为2.5%。回交一代体细胞染色体数为2n=49,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型多数为2Ⅲ 7Ⅰ。     

枣胚乳三倍体的细胞学－中国果树资源细胞学研究之六

枣属植物经过染色体鉴定的5个种,未发现奇数倍性;中国枣为二倍体,未见自然多倍体类型。1978年通过胚乳培养,已首次诱导出三倍体植株。1983年三倍体始花结果,其细胞学特点如下: 1.胚乳二倍体胚乳二倍体的染色体数2n=24。小孢子母细胞减数分裂染色体行为正常。前期Ⅰ和中期Ⅰ,形成12个二阶体。减数分裂结束,形成正常的四分体,小孢子大小整齐。花粉粒属于正常的三孔沟型。2.胚乳三倍体胚乳三倍体的染色体数2n=36。小孢子母细胞较二倍体大。减数分裂染色体行为不正常。前期Ⅰ和中期Ⅰ有数目不等的单价体、二价体和多价体,染色体群数变动于14—20之间。后期Ⅰ、Ⅱ染色体分离不规则,数目不均衡,有落后染色体,多极分裂,并带有微核。减数分裂结束时,部分小孢子母细胞形成一分体、二分体、不等四分体、五分体和六分体等,小孢子大小不一致。正常花粉比二倍体大,有三孔沟和四孔沟两种类型,还有部分小花粉粒和败育花粉。     

鹅观草属——人工合成双二倍体(2n=10x=70)的细胞学及育性的研究

本文对缘毛鹅观草(Roegneria pendulina)、鹅观草(R.tsukushiensis var.transiens)及其人工合成杂种F_1、双二倍体进行了细胞学,育性等的分析和研究。结果表明双亲的减数分裂,花粉育性和结实性均正常,杂种F_1的减数分裂不规则且完全不育;当代双二倍体的染色体数目为70,其减数分裂构型为:6.04 Ⅰ+26.21 Ⅱ+1.52 Ⅲ+1.59 Ⅳ+0.02 Ⅴ:第二代双二倍体的染色体数目为70,个别植株为69,减数分裂构型分别为:4.16 Ⅰ+27.33 Ⅱ+0.50 Ⅲ+2.16 Ⅳ和4.79 Ⅰ26.26 Ⅱ+1.13 Ⅲ+2.13 Ⅳ。与期望染色体配对模式相比,双二倍体中二价体出现的频率有明显增大的趋势。在减数分裂AⅠ和AⅡ分别观察到数目不定的落后单价体,大部份的四分体中出现了微核。双二倍体的育性得到了很大程度的恢复,其花粉可染色性及结实率分别为54.4％和64.0％。     

被子植物的配子体何在?

答:和蕨类植物一样,被子植物也有世代交替。它们从受精卵开始,经胚、成长的植物体至雄蕊花粉囊中的花粉母细胞和雌蕊的珠心中的胚囊母细胞,为孢子体世代。花粉母细胞经减数分裂形成单核花粉粒即小孢子(进入雄配子体世代)。花粉粒的三个细胞时期(包括花粉管)即为退化的雄配子体;雌蕊的胚囊母细胞减数分裂后,形成的四个胚囊细胞即四个大孢子(即雌配子     

竹节参雌配子体发育的研究

本文报道了竹节参(Panax japonicus C.A.Mey)雌配子体(胚囊)的发育过程。竹节参大孢子母细胞减数分裂产生线形排列的大孢子四分体。胚囊发育属蓼型,由合点端大孢子发育而成。游离核胚囊时期,胚囊珠孔端的细胞器种类和数量都较胚囊合点端多;胚囊合点端相邻的珠被细胞中有含淀粉粒的小质体,与胚囊珠孔端相邻的退化中的非功能大孢子中则有含淀粉粒的大质体和大类脂体。成熟胚囊中,反足细胞较早退化;极核融合成次生核;卵细胞高度液泡化,细胞器数量较少;助细胞则有丰富的细胞器和发达的丝状器。PAS反应表明,受精前的成熟胚囊中积累淀粉粒。次生核受精后,很快分裂产生胚乳游离核,到几十至数百个核时形成胚乳细胞。卵细胞受精后则要经过较长的休眠期。     

小黑麦×小滨麦三属杂种F1小孢子发生和雄配子体发育的细胞学特点研究

用压片法对八倍体小黑麦和八倍体小滨麦杂种F1的小孢子发生和雄配子体发育进行了细胞学观察.结果表明小黑麦/小滨麦F1 PMC MI染色体平均构型为13.17Ⅰ+20.82Ⅱ+0.37Ⅲ+0.02Ⅳ,与其理论构型基本一致.在三属杂种F1减数分裂后期Ⅰ可观察到较高频率的落后染色体;四分体时期的子细胞普遍具有微核;所形成的小孢子有部分能进行正常的有丝分裂,产生成熟的花粉,其成熟花粉的可育率为44.1%.在三属杂种F1的小孢子发生和雄配子体发育过程中,还观察到了一些特殊的细胞学现象在同一个细胞中的染色质活动不同步,小孢子发生对称的有丝分裂,四分体不能正常形成,以及小孢子无丝分裂等现象.     

鸭跖草科杜若(Pollia japonica Thunb.)的减数分裂研究

首次对鸭跖草科杜若(Pollia japonicaThunb.)进行了花粉母细胞减数分裂观察,并重新报道了该种的染色体数目为2n=32。结果显示,减数分裂中期I构型为16Ⅱ,并且观察到次级联会现象。减数分裂后期I和后期Ⅱ存在落后染色体、染色体断片、二次分裂不同步等异常现象,统计各时期畸形率都低于10%。随机统计花粉粒活性,成熟率达到90%以上。这说明杜若的减数分裂过程基本正常,也证明了2n=32的体细胞染色体数目是可信的。     

鸭跖草科杜若(Pollia japonica Thunb.)的减数分裂研究

首次对鸭跖草科杜若(Pollia japonicaThunb.)进行了花粉母细胞减数分裂观察,并重新报道了该种的染色体数目为2n=32。结果显示,减数分裂中期I构型为16Ⅱ,并且观察到次级联会现象。减数分裂后期I和后期Ⅱ存在落后染色体、染色体断片、二次分裂不同步等异常现象,统计各时期畸形率都低于10%。随机统计花粉粒活性,成熟率达到90%以上。这说明杜若的减数分裂过程基本正常,也证明了2n=32的体细胞染色体数目是可信的。     

起源于花药培养的水稻同源不联会三倍体的细胞遗传学研究

本文报道了由花药培养获得的两株同源不联会三倍体水稻减数分裂的染色体行为。观察表明双线期以后的各个时期染色体均无联会发生,在浓缩期及中期Ⅰ呈现出36个单价染色体,表明它们是Asyndetic三倍体。其减数分裂时的异常行为表现在纺锤体在形态及数目上的异常;中期Ⅰ时出现合胞体;四分体时期小孢子,继续分裂;形成从一分体到八分体的异常小孢予;花粉完全败育而不结实。作者联系到稻属三基三倍体杂种F_1(ABC及ACD)减数分裂的染色体行为进行了讨论,并推测在花药培养时发生不联会三倍体的可能途径。     

柿树减数分裂和小孢子形成过程的观察

研究了柿树品种“禅寺丸”（２ｎ＝６ｘ＝９０）的减数分裂和小孢子形成过程。同源染色体配对和分离基本正常,中期Ⅰ构型为４５Ⅱ,但出现似多价体（次级配对）,观察发现了不减数分裂现象。不减数发生的第１次分裂,第２次分裂时可见２个ｎ＝９０的子核。未减数子核在四分体期形成二分体,小孢子期形成大型花粉粒。观察结果提示了柿树多倍体由未减数配子受精产生的可能性。     

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.     

Cucumis sativus × C.hystrix种间杂种的形态学和细胞学观察

以甜瓜属种间杂种F1(2n=19,华南型黄瓜"二早子"×Cucumis hystrix)为试材,对其形态学、细胞学和育性作了观察分析.结果表明该杂种无雌花,雄花不能正常开放,表现高度不育.该杂种F1长势瘦弱,与笔者以前报道的种间杂种F1(C. hystrix与华北型黄瓜"北京截头"正反交)相比,在育性和形态学性状上有明显差异.花粉母细胞减数分裂观察发现,杂种F1的终变期和中期Ⅰ主要以17条单价体(Ⅰ)和1个二价体(II)存在;整个花粉母细胞的减数分裂行为异常,经常可见染色体滞后和纺锤丝定向紊乱,形成多极染色体,末期II后形成多分体,以致不能发育成正常的花粉粒,导致杂种F1高度不育.     

籽银桂雌雄配子体的发育研究

利用石蜡切片和扫描电子显微镜技术。研究了南京地区银桂品种群的‘籽银桂’雌雄配子体的发育过程。雄蕊的孢原细胞在8月中旬出现。花药壁的发育为基本型,分泌型绒毡层。小孢子母细胞减数分裂为同时型。形成的4个小孢子四分体呈典型的四面体型。成熟花粉粒即雄配子体为二核花粉粒。籽银桂为倒生胚珠。单珠被,薄珠心。珠被内层细胞特化为珠被绒毡层。在胚珠合点端。有承珠盘结构。在9月中旬,雌蕊的孢原细胞开始分化出来。孢原细胞直接发育成大孢子母细胞,然后大孢子母细胞减数分裂形成大孢子。‘籽银桂’的胚囊发育类型为蓼型。成熟胚囊即雌配子体由2个助细胞、1个卵细胞、1个中央细胞(2个核)和3个反足细胞组成。     

延龄草(Trillium tschonoskii Maxim.)的胚胎学研究初报Ⅰ.——大孢子的发生及雌配子体的形成

本文描述延龄草(Trillium tschonoskii Maxim.)的大孢子发生,雌配子体的形成和雄配子体的形态。胚珠为倒生型,双珠被,厚珠心型。胎座为侧膜胎座向中轴胎座的过渡类型,胶囊发育为葱型的变异型。孢原细胞直接发生于幼胚珠的珠心表皮细胞之下,孢原细胞平周分裂,形成初生周缘细胞及初生造孢细胞。初生周缘细胞分裂先于初生造孢细胞,分裂结果与珠心表皮细胞共同形成了珠心组织。初生造孢细胞进一步发育,形成大孢子母细胞。大孢子母细胞经减数第一次分裂后,即出现壁,形成二分体。一般是珠孔端二分体细胞小于合点端二分体细胞,但偶尔也见到前者大于后者的情况。在二分体形成后珠孔端二分体细胞立即退化、或经减数第二次分裂后再退化(该次分裂多为斜向的)。合点端二分体细胞发育,经二核胚囊,四核胚囊,六核胚囊阶段至成熟胚囊。一般在珠孔端的周围淀粉粒丰富,并先于合点端的核进行分裂。珠孔端由二个助细胞,一个卵细胞构成卵器,助细胞具钩突,并具丝状器,两个极核。合点端常见多核仁的大核,成熟胚囊未见八核。成熟花粉粒为二细胞的,花药壁具变形绒毡层,花粉中充满淀粉粒。沼生目型胚乳。     

OT杂种系百合品种‘Cocossa’小孢子败育细胞学研究

以OT百合‘Cocossa’为材料,采用醋酸洋红染色烤片法和石蜡切片法,对该品种花粉母细胞减数分裂过程以及绒毡层在花粉母细胞发育过程中的变化进行系统的细胞学观察。研究发现:(1)当百合花蕾长度在2.5~4.5 cm时,花粉母细胞处在减数分裂时期。(2)在花粉母细胞减数分裂的过程中,出现了较多染色体异常现象:中期Ⅰ出现染色体环;后期Ⅰ出现了滞后染色体和染色体桥;在末期Ⅰ和末期Ⅱ细胞出现不均等分裂和微核;处于同一花蕾和同一花药的花粉母细胞减数分裂具有不同步性,能同时观察到2个不同时期的分裂相;形成畸形、无核、多核的异常小孢子。(3)在末期Ⅱ和单核花粉粒时期,绒毡层延迟降解,引起多核花粉粒、畸形花粉粒以及花粉粒自溶现象。结果表明:OT百合‘Cocossa’小孢子败育是花粉母细胞异常减数分裂与绒毡层异常降解共同导致的。