芜菁的诱导同源四倍体减数分裂分析

细胞学上芜菁 (Brassicarapa)为正常的二倍体 ,具有 1 1的联会和 1 - 1的染色体分离。它的花粉母细胞 (PMC’s )在小孢子发生过程中的减数分裂前期 (M1 )无“B染色体” ,也无任何次级缔合。用 0 0 2 %的秋水仙碱水溶液处理 6h对多倍体的诱导形成明显。诱导出的同源四倍体构型中无联会基因 ,而成 1或 2次交叉的二价体、三价体和四价体。从多倍体逆转的有趣现象中发现 ,4 6 7%的诱导多倍体后来恢复成二倍体。不平衡的染色体分离普遍存在于诱导出的同源四倍体中 ,这就是导致生存能力不同的异常配子体出现的主要原因。异常配子体的结合 ,在芸苔属 (Brassica)现存种的演化中起到了重要作用     

器官损伤对花粉母细胞减数分裂的影响

将白菜(Brassica Pekinensis)的二倍体(2n=20)、同源四倍体(2n=40)和烟草(Nicotiana tabacum,2n=48)进行系统地摘心和打幼叶等处理,以抑制生长,可导致减数分裂异常,形成异常的2—10分孢子。根据减数分裂中期Ⅰ的染色体数和四分孢子期的小孢子数及其相对大小,估计异常小孢子的染色体数有(?)n和(?)2n等多种情况。     

中国姜花属十九个分类群的细胞学研究

采用压片法对中国姜花属十八个分类群进行了体细胞染色体计数,对白姜花减数分裂终变期I的染色体数目和形态进行了观察。结果显示:包括白姜花在内的十九个分类群中有六个二倍体,一个三倍体,十二个四倍体,其中十二个分类群的体染色体数目为首次报道,显示中国姜花属植物具有较高比例的多倍体类型;姜花属的染色体基数为n=17,染色体组可能是多倍体起源的。     

四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫染色体减数分裂观察

用精巢细胞直接制片法观察了异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和二倍体红鲫、湘江野鲤精母细胞染色体第一次减数分裂中期配对情况 ;作为对照 ,观察了上述四种鱼肾细胞的有丝分裂中期染色体。在精母细胞第一次减数分裂中 ,异源四倍体鲫鲤同源染色体两两配对 ,形成 10 0个二价体 ,没有观察到单价体、三价体和四价体 ;三倍体湘云鲫精母细胞形成 5 0个二价体和 5 0个单价体 ;红鲫和湘江野鲤精母细胞分别形成 5 0个二价体。肾细胞检测表明异源四倍体的染色体数目为 4n =2 0 0 ;湘云鲫为 3n =15 0 ;红鲫和湘江野鲤分别为 2n =10 0。减数分裂时染色体分布情况与肾细胞染色体检测结果相吻合。具有四套染色体的异源四倍体鲫鲤在减数分裂中只形成 10 0个二价体 ,而不形成 2 5个四价体或其它形式 ,为产生稳定一致的二倍体配子提供了重要的遗传保障 ,也为人工培育的异源四倍体鲫鲤群体能够世世代代自身繁衍下去提供了重要的遗传学证据。三倍体湘云鲫在减数分裂过程中出现二价体、单价体共存 ,同源染色体在配对和分离中出现紊乱 ,导致非整倍体生殖细胞的产生 ,为湘云鲫的不育性提供了染色体水平上的证据     

同源四倍体矮牵牛花粉母细胞减数分裂观察

以同源四倍体矮牵牛06P-12为材料,采用常规压片法对花粉母细胞减数分裂过程及染色体行为进行了观察研究,以探明同源四倍体矮牵生育性降低的细胞学原因.结果显示:花粉母细胞减数分裂过程与二倍体基本相同但有其特殊性,主要表现在:终变期染色体的构型复杂,有四价体、三价体和单价体;中期Ⅰ和中期Ⅱ有赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体、丢失染色体、染色体桥及不均等分裂的现象;四分体时期出现一分体、二分休、三分体以及含微核的异常三分体、四分体、多分体.花粉母细胞减数分裂过程中正常细胞平均达78.6%,异常细胞频率平均为21.4%.研究表明,同源四倍体矮牵生育性降低的细胞学原因是减数分裂过程中染色体行为异常.     

甜叶菊同源四倍体离体诱导及鉴定

用不同浓度秋水仙素溶液处理甜叶菊不定芽,诱导同源四倍体,并进行解剖学、染色体鉴定和流式细胞仪鉴定倍性。结果表明:(1)用0.20%的秋水仙素溶液浸泡甜叶菊不定芽12h,同源四倍体诱导率最高,可达32.14%。(2)同源四倍体植株与二倍体(对照)相比,其气孔、叶片等均表现巨大性,且叶片变厚、叶色浓绿、叶片皱缩。(3)对照植株染色体2n=2x=22,四倍体植株染色体2n=4x=44;流式细胞仪倍性鉴定结果显示,对照DNA相对含量为100,四倍体DNA相对含量为200。(4)该研究共鉴定出48株甜叶菊同源四倍体植株,为进行倍性植株的诱导奠定了技术基础,为进一步开展甜叶菊同源四倍体新品种的选育提供了实验材料。     

植物减数分裂同源染色体重组的分子机理

减数分裂是真核生物有性生殖过程中性母细胞成熟时所进行的特殊细胞分裂方式.在减数分裂过程中,同源染色体间需发生一系列有规律的重要事件,包括同源染色体配对、联会、重组、分离等,这些事件被证明是由许多遗传网络精密调控的.尽管许多调控减数分裂过程的基因已经被克隆,但减数分裂同源重组的分子机理仍不太清楚.植物是进行减数分裂研究的理想材料,近年来随着多种模式植物基因组序列测定的完成,大大加速了植物减数分裂相关基因的鉴定与功能研究.本文以拟南芥和水稻为主要对象,综述了植物减数分裂同源重组分子机理研究取得的一些重要进展,着重分析已鉴定同源重组相关蛋白的生物学功能.     

何首乌同源四倍体的诱导及生理指标的测定

用秋水仙素诱导何首乌(Polygonum multiflorumThunb.)同源多倍体的最佳条件为用0.2%秋水仙素溶液处理其试管苗幼嫩顶芽36 h,并接种于含2.0 mg.L-16-BA和0.2 mg.L-1IAA的MS启动培养基上。对诱导出的多倍体株系进行染色体计数分析,结果表明,诱导产生的多倍体均为四倍体,染色体基数2n=4x=44。生理指标测定结果表明,何首乌同源四倍体株系试管苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和黄嘌呤氧化酶(APX)活性及叶绿素含量等指标均高于二倍体株系。     

高粱同源四倍体及四倍体杂交种

将二倍体高粱诱变成同源四倍体高粱,一般都表现籽粒增大,蛋白质含量显著提高,但结实率下降。将二倍体高粱三系都诱变成四倍体并配成四倍体杂交种以后,不但籽粒大,蛋白质含量高,而且结实率显著提高,其它农艺性状也有所改善,因此利用三系来改良多倍体在育种上有重要意义。高粱同源四倍体和二倍体相比,减数分裂不够正常,结实率不同的四倍体品系减数分裂过程的异常程度也有所不同。     

黄瓜同源三倍体创制及减数分裂行为观察

采用常规杂交法研究黄瓜二、四倍体杂交过程中亲本育性、授粉组合及亲本基因型对杂交结实率的影响,并利用减数分裂制片法对获得的黄瓜同源三倍体进行了花粉母细胞减数分裂行为的观察.结果显示:(1)同源四倍体白交结实率比较低(13.0%～14.5%),可能与其花药内所包含的正常花粉粒比例小及花粉管萌发长度较短有关.(2)二、四倍体杂交组合的结实率很低(0.26%～0.02%),但在两种配组方式之间存在着明显差异,即以同源四倍体黄瓜为父本和二倍体黄瓜为母本的杂交结实率比较高,反之则杂交结实率比较低.(3)在二、四倍体杂交过程中,二、四倍体的基因型对杂交结实率的影响较大,以杂交双亲同属一个基因型的杂交效果较好.(4)同源三倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体基本相同,但存在较高频率的染色体异常行为:中期I染色体构型复杂,在大多数花粉母细胞中可观察到单价体、二价体、三价体的存在;中期Ⅰ和Ⅱ有少数染色体游离于赤道板外;后期I和后期Ⅱ常出现落后染色体、染色体桥及细胞分裂不同步现象,其最终结果导致了不正常四分体和不可育配子的形成.(5)同源三倍体花粉粒的平均可染率和萌发率分别为18.8%和11.3%.研究结果表明,黄瓜二、四倍体正反交能直接获得同源三倍体材料;同源三倍体花粉母细胞减数分裂异常导致不育配子的形成是引起其育性低的细胞学原因;同源三倍体的部分育性为通过同源三倍体的回交来选育初级三体系奠定了基础.     

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。     

中国产3种防己科植物细胞学研究

报道了3种国产防己科植物的染色体数目。金线吊乌龟Stephania cepharantha Hayata为二倍体2n=22,部分居群的一些个体存在B染色体;轮环藤Cyclea racemosa Oliv．为二倍体2n=24;木防己CDcculus orbiculatus(L)DC为四倍体2n=4x=52.3个种的染色体基数分别为x=11,12,13。观察了木防己的小孢子母细胞减数分裂过程,其减数分裂过程正常,且花粉粒具较高活性。     

二倍体雌核发育鱼产生二倍体卵子的证据

二倍体雌核发育第 1代 (G1)产生的二倍体卵子经紫外线灭活的散鳞镜鲤精子诱导 ,无需染色体加倍处理 ,发育成二倍体雌核发育第 2代 (G2 ) ;G1 产生的二倍体卵子与雄性异源四倍体鲫鲤 (AT)产生的二倍体精子结合 ,形成新型两性可育的异源四倍体鲫鲤 (G1 ×AT)。对G2 和新四倍体 (G1 ×AT)的体细胞染色体数目、生殖细胞染色体行为及性腺结构、外形、生长速度等生物学特征进行了研究。结果表明 :G2 体细胞染色体数目为 2n =1 0 0。在 6～ 1 2月龄G2 中 ,没有发现性成熟的个体 ,组织学切片结果表明 ,G2 性腺处于卵原细胞增殖阶段 ,与 1龄G1 的性腺发育相似 ,性腺发育迟缓。对 6～ 8个月龄G2 性腺染色体制片进行观察 ,结果表明 ,G2 生殖细胞的染色体没有二价体的形成 ,只有有丝分裂的迹象 ,其有丝分裂中期不但有 2n =1 0 0的染色体分裂相 ,还有 4n =2 0 0的染色体分裂相 ,甚至有接近 8n(380 )的分裂相 ,说明 1龄G2 的性腺中存在 2n、4n等多种类型的生殖细胞 ,其中 4n的生殖细胞经正常的减数分裂后可产生二倍体卵子。核内复制 (pre meioticendoreduplication)学说可以较好地解释这种不减半配子产生的现象。新四倍体 (G1 ×AT)体细胞染色体数目为 4n =2 0 0 ,雌雄新四倍体 (G1 ×AT)具有正常的性腺发育 ,在繁殖季     

嗜热四膜虫SPO11基因缺陷型细胞株的基因表达变化分析

有性生殖的关键过程是通过减数分裂产生生殖细胞,而减数分裂的一个重要环节是进行基于DNA双链断裂的同源染色体重组。在同源染色体重组过程中,SPO11蛋白催化产生DNA双链断裂,从而起始同源染色体的重组。因此,研究SPO11基因缺失在减数分裂过程中所引起的基因表达变化有助于在转录组水平上了解该基因的作用。本研究通过对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)野生型和SPO11敲除细胞株在接合生殖时期2 h、3 h、4 h、5 h四个时间点的转录组进行高通量测序。通过差异表达基因分析和功能富集分析,发现SPO11基因敲除之后嗜热四膜虫在接合生殖时期2 h时,与DNA代谢过程和DNA复制相关基因的表达发生变化,推测SPO11基因敲除导致的减数分裂过程异常可能与DNA代谢过程和DNA复制相关。     

同源四倍体铁皮石斛的生长及多糖积累

通过秋水仙素诱导铁皮石斛多倍体,以外观形态、气孔、染色体数目筛选多倍体植株,分析多倍化对铁皮石斛多糖累积及生长的影响。结果表明,同源四倍体铁皮石斛茎、叶及原球茎的多糖含量分别是二倍体的1.31、1．83及1．95倍,但生长速度显著或极显著低于对照。ISSR分析显示,同源四倍体植株产生较明显的基因变异。     

玉兰减数分裂观察及染色体构型分析

采用去壁低渗方法,观察研究了玉兰Magnolia denudata有丝分裂和减数分裂的细胞学特征。实验结果证实玉兰存在两种染色体倍性,即2n=4x=76和2n=6x=114。通常,在木兰属甚至整个木兰科每个物种只具有一种染色体数目。玉兰有丝分裂间期核为复杂染色中心型,其中期染色体较小。玉兰在减数分裂中期I的构型表现出多样性,其中最主要的特点是比同源多倍体预期的二价体出现的频率更高些,其次是在减数分裂中期I可以观察到1或2个环状和（或）链状六价体。这些特征与同源异源六倍体或部分的异源六倍体种北美红杉Sequ     

田埂报春多倍体诱导及其形态学研究

在离体培养条件下,比较不同浓度、不同处理时间的秋水仙素对田埂报春进行染色体加倍的诱导效果。结果表明:0.08%秋水仙素处理48h的诱变效果最佳,诱变率高达56%。经秋水仙素诱导后形成的多倍体植株与原二倍体植株比较,在形态上,四倍体植株表现出多倍体特征,叶片变厚,叶形指数减小,保卫细胞增大,单位面积气孔数减少,叶绿体数明显增多。对变异植株进行细胞学研究发现,体细胞中期染色体数目为2n=4x=36,而原二倍体的染色体数目为2n=2x=18,基数x=9,因此,变异植株(2n=4x=36)为四倍体。前者的核型公式为2n=4x=8L+12M2+4M1+12S,核型属于1A;后者的核型公式为2n=2x=4L+6M2+2M1+6S,核型也属于1A。检测发现少数个体有非整倍体变异。     

云南山茶花四倍体的首次发现及其科学意义

本文对分布于云南和四川金沙江河谷的云南山茶花C. reticulata及其两个近缘种(怒江山茶C.saluenensis和西南山茶C．pitardii)进行了细胞学研究。34个居群的云南山茶花中,21个居群是四倍体类型(2n=60),11个居群是六倍体类型(2n=90),另2个居群为二倍体(2n=30),云南山茶花的四倍体类型为首次发现,并且进行了核形态研究。四倍体和六倍体的花粉母细胞减数分裂染色体构型在大多数居群都为二价体(四倍体中30个二价体,六倍体中45个二价体),少数居群或是个体除二价体为主外还出现单价体和四价体,六倍体类型没有出现六价体构型。根据减数分裂的构型,我们认为,四倍体和六倍体分别为异源四倍体和异源六倍体,少数四价体的存在表明染色体有部分同源性。所有四倍体和六倍体的体细胞间期核特征和前期染色体形态特征基本相似。中海拔(1800m)以上的四倍体的云南山茶花外部形态特征与六倍体类型比较相似,而低海拔(1100～1800 m)的四倍体类型的外部形态特征则有些不同,但核形态结构是比较相似的。四倍体与六倍体类型地理分布是连续的,并与近缘的二倍体种怒江山茶、西南山茶重叠分布。     

利用酵母人工染色体（YAC）减数分裂同源重组构建人免疫球蛋白κ链基因组大片段

具有同源重叠区的酵母人工染色体(YAC)可以利用酵母细胞减数分裂进行同源重组,从而构建更大的人工染色体基因组,这对生命科学基础研究和生物技术应用研究有着非常重要的意义。本实验以两个含人免疫球蛋白κ链基因簇片段的YAC克隆为材料,通过酵母改型、异型接合、二倍体发孢、单孢子筛选和分子生物学鉴定等技术和方法,利用酵母菌减数分裂同源重组机制,构建了一条包含人的免疫球蛋白κ轻链32个Vκ基因、5个Jκ基因、Cκ基因、Eκ基因和κde基因的YAC重组体,长度约400kb。同时,本实验利用溶壁酶消化法获取单孢子重组体,代替了传统的显微分孢操作。使得利用酵母人工染色体减数分裂同源重组的技术更加简便可行。     

梨多倍体化对离体叶片不定梢再生能力的影响

以源于二倍体梨品种Fertility(Pyrus communis L.)通过秋水仙碱离体诱变体细胞染色体加倍获得的不同同源多倍体无性系为试材,以离体叶片为外植体,观察研究了不同倍性无性系叶片的不定梢再生能力。结果表明,多倍体的不定梢再生率显著低于二倍体的再生率。不同多倍体无性系的不定梢再生能力也存在显著差异。三倍体无性系3x-3和四倍体无性系4x-4不能诱导产生不定梢。表明器官发生能力下降或植物细胞全能性的丧失与细胞染色体多倍体化有关。