甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种后代非整倍体类型及细胞遗传学研究

在甘蓝型油菜与诸葛菜属间五倍体杂种后代中,鉴定出多种非整倍体类型。在P3群体中,细胞学观察发现诸葛菜染色体替代甘蓝型油菜的1对染色体异代换植株,体细胞由36~38条染色体的3种类型组成,但具38条的体细胞与花粉母细胞（PMC）占绝对优势,育性正常。在P4群体后代中鉴定出3株具有37条染色体的单体类型,形态与结实率均不相同。其中1株生长势很强,其体细胞与PMC均由多种类型构成,但具37条的体细胞与花粉母细胞占主要比例,未配对的染色体形态较小,对生长无明显影响。在染色体数为44与41的两种超倍体（P3群体）后代,鉴定出具有29~32条染色体的4种非整倍体,除染色体数为29的植株外,其余均为混倍体,它们的减数分裂异常,花粉育性低。本文对这些非整倍体的来源和应用的前景进行讨论。     

植物非整倍体及其遗传

生物物种在长期的进化过程中形成了稳定的遗传体系,都具有整倍的染色体数。但整倍体生物能够自发地或人为地产生非整倍体。植物非整倍体(三体)是在曼陀罗中首先发现的,并且在育种的过程中陆续培育出12种可能的三体。此后,又在烟草和燕麦中发现单体等非整倍体。     

贝类非整倍体研究进展

近年来,在贝类多倍体育种研究中,人们发现了成活的非整倍体胚胎和成体,并就此开展了相关的研究.对此研究进行了综述,对非整倍体的类型、产生原因、生长发育、鉴定方法等进行探讨,并展望了非整倍体研究的前景和应用价值.     

非整倍体专用术语

简要回顾了非整倍体专用术语研究和使用的历史概况，详细介绍了三体、四体，单体及缺体植物缺失和补偿染色体的３３种类型，并对各类型予以准确的定名和解释。     

用FISH技术研究人类体外未受精卵的21号染色体非整倍体

采用荧光原位杂交技术,选用人类21号染色体端粒探针（21qter）,检测人类体外未受精卵的21号染色体非整倍体发生率,并比较非整倍体率与25－30岁和31－35岁这两个女性年龄组、IVF指征、超排方案之间的关系,在54个未受精卵中,正常21号单体30枚,二体16枚,三体4枚,缺体4枚,非整倍体率为44.4％（24／54）;25－30岁和31－35岁这两个年龄组、IVF指征、超排方案的患者的21号染色体非整倍体率之间的差异无显著性,卵母细胞21号染色体的非整倍性是造成体外受精失败的重要原因之一。     

多色荧光原位杂交检测小鼠精子非整倍体

比多色荧光原位杂交技术评价了２－（４－噻唑）苯丙咪唑（ＴＢ）在雄性小鼠生殖形成过程中的非整倍体诱发效应。根据小鼠精子发育周期,以口饲法处理动物１１天,间隔２２天后取小鼠精子涂片,聚合应用８号,Ｘ及Ｙ染色体特异性ＤＮＡ探针进行多色ＦＩＳＨ,检测精子中出现的二倍体、双体、和缺本频率。结果发现：在２００ｍｇ／ｋｇ剂量组,上述３类异常精子频率均显著高于溶剂对照,其他２个剂量组的非整倍体精子频率与对照无显著     

植物非整倍体研究进展

非整倍体(aneuploid)是指相对于正常个体(euploid)的染色体组增加、减少一条或若干条染色体的生物个体。由于非整倍体个体存在基因剂量效应的不平衡性(gene-dosage imbalance),非整倍体个体往往会表现严重的表型缺陷(aneuploid syndrom),如发育迟缓,个体矮小,难以繁殖后代等。在人类中,最为典型的例子为导致新生儿智力缺陷的唐氏综合症,由额外的一个21号染色体拷贝(部分拷贝)引起。此外,大多数癌细胞类型表型为严重的非整倍体。在大多情况下,非整倍体对于动物及人类是致命的,而植物对于非整倍体则往往表现出较强的耐受力,特别是在异源多倍体植物中。植物非整倍体对于植物的遗传、育种研究有重要意义,在基因及分子标记的物理位置确定,基因转移,连锁群与染色体的对应关系的确立上具有无可比拟的优势。该文综述了近些年来有关植物非整倍体研究的结果,介绍了非整倍体的几种重要成因和有关非整倍体鉴定手段的变迁,阐述了植物非整倍体对个体表型、基因表达以及表观遗传方面的影响,重点讨论了非整倍体在植物进化、基因组序列测定以及遗传改良方面的潜在作用。同时,探讨了植物非整倍体研究的新思路,以及利用非整倍体促进相关植物遗传改良、育种研究的新方法。     

非整倍体中的反式调控机制

非整倍体内基因组不平衡会对整体基因表达产生反式调控,往往严重危害生物体的生长和发育.本文首先在总结了植物、果蝇和人类非整倍体的基因表达研究及反式调节机制的基础上,证明了反式剂量效应在非整倍体中具有普遍性.其次描述了组蛋白修饰、染色质重塑、DNA和RNA修饰以及lnc RNA在非整倍体反式调节过程中可能发挥的作用.最后重点讨论了剂量敏感调节因子和大分子复合物成员间的化学计量关系在此过程中的重要性.上述内容对于进一步了解非整倍体基因表达的调控机制具有重要意义.     

无创DNA检测技术在产前胎儿非整倍体筛查中的应用

目的:探讨无创DNA检测技术在孕妇产前临床检测中的应用。方法:对276例孕妇进行胎儿无创DNA产前检测,包括高龄(年龄≥35岁)、唐筛结果为高风险或单项指标异常、超声软指标异常者。结果:276例中,267例检测为低风险,9例检测为高风险。高风险包括5例提示21-三体综合征、2例提示18-三体综合征、1例提示13-三体综合征、1例提示胎儿性染色体DNA含量不足。9例异常者经羊水和脐血穿刺检测证实与无创DNA结果吻合,准确率为100%。结论:无创DNA产前检测针对胎儿21-、18-、13-三体综合征筛查,具有简单安全、可靠等优点,较血清学筛查有着无可比拟的优越性。这项技术大大减少了有创产前诊断人数,将作为一种筛查技术大规模应用于临床,是未来发展的趋势。     

小麦花培苗染色体加倍技术研究

为了提高冬小麦花培苗染色体加倍效率,分别用不同浓度的秋水仙碱对参试的冬小麦材料的花药愈伤组织、再生植株根系和花培苗分蘖节进行了加倍处理。结果表明,用0.02‰和0.05‰秋水仙碱浓度处理的愈伤组织再生植株结实率达33.3%～61.5%。用0.2％的秋水仙碱浸根处理5 h,结实株率平均高达37.5％。用0.04％的秋水仙碱1%的二甲亚砜溶液浸泡分蘖节的时间应在5～10 h之间较为适宜,结实株率平均可达50％以上。     

二甲戊灵对离体大蒜染色体的加倍研究

在MS分化培养基中分别添加不同浓度的秋水仙素和二甲戊灵,以 "改良蒜" 的蒜瓣基部为外植体诱导愈伤组织染色体变异并再生植株,观察根尖细胞染色体数和叶片下表皮保卫细胞特征检测诱变效果.结果表明:大蒜染色体数变异受诱变剂浓度和处理持续时间的影响,诱变剂高浓度和短时间处理均有利于大蒜愈伤组织的分化;添加0.1%秋水仙素处理5 d,愈伤组织存活率为80.7%,分化率为78.1%,四倍体的诱导率为4%;添加 100 μmol/L二甲戊灵处理5 d,愈伤组织存活率为100%,四倍体的诱导率为6%.对根尖细胞染色体和叶片下表皮气孔数目和大小观察显示,诱变株具有四倍体的基本特征.说明二甲戊灵能在离体条件下有效诱导大蒜产生四倍体,可替代秋水仙素对大蒜染色体的加倍作用.     

西南桦染色体加倍的影响因子初步研究

以西南桦种子无菌萌发小苗的顶芽为外植体,探讨秋水仙素的浓度、处理时间及预培养时间对西南桦染色体加倍的影响,初步建立西南桦染色体加倍的方法。结果表明,使西南桦染色体加倍的秋水仙素浓度以120 mg·L-1为宜;在秋水仙素加倍处理前,预培养10 d后再加倍15 d效果较好,此时得到的西南桦嵌合体较多。     

秋水仙素诱导不结球白菜叶片形态类型与染色体加倍的关系

以二倍体不结球白菜‘依伶’为材料,用0.2%秋水仙素溶液处理子叶期生长点,研究不结球白菜在形态学上对秋水仙素诱导的响应及动态变化。结果表明:(1)‘依伶’对秋水仙素诱导的响应均以幼苗期前4片真叶中出现变异特征叶的形式表现,诱导处理15d后出现了圆盘状、豆瓣状、棒状3种响应类型;处理30d后,以上3种类型分别分化出长勺状、花状、圆锥状类型。(2)分化前后3种响应类型受秋水仙素抑制程度不同导致生长速率各不相同,生长速率的顺序分别为:圆盘状>豆瓣状>棒状,花状>长勺状>圆锥状,6种响应类型的特征叶逐渐萎蔫死亡,继续生长的其他.叶生长正常。(3)豆瓣状、圆盘状、长勺状、棒状、花状、圆锥状6种叶片形态响应类型于处理当代选株中四倍体加倍率依次分别为50.00%、41.67%、25.00%、16.67%、8.33%、0.00%。研究表明,早期筛选宜选用圆盘状、豆瓣状变异植株。     

油菜油脂研究进展

油菜（Brassica napus）是世界范围内重要的油料作物,是植物油脂的第三大来源,其种植面积和总产量在油料作物中占有相当大的比例。我国油菜品种油脂含量普遍较国外低2—5个百分点,而油脂含量每增加1个百分点对产油量提高的贡献,相当于菜籽产量提高2．5个百分点。因此提高油菜油脂含量是解决油菜生产效益低的重要途径之一。本文综述了油菜油脂研究的状况,包括油脂积累的遗传学基础、油脂合成途径和调控、油脂含量的QTL定位及油脂含量与品质性状的遗传相关性,同时展望了油菜油脂研究前景,以期为油菜油脂含量的品种改良提供科学指导。     

甘蓝型油菜下胚轴原生质体培养的研究

从甘蓝型油菜下胚轴分离纯化原生质体。种子萌发时进行光照处理对原生质体产率影响不大,但可提高其活力。对液体浅层、固体平板和“琼脂岛”3种培养方法进行比较,结果“琼脂岛”法效果最好,不但细胞分裂速度快,而且克隆形成频率高。再生的愈伤组织转到分化培养基上后迅速分化出芽。诱导生根后进行移栽,生长状况良好。     

油菜硫苷组分含量及抑菌活性研究

对油菜不同器官硫苷的组分与含量进行分析,结果表明根系和茎中的硫苷总量显著高于叶片,根系中的硫苷以4甲-氧基-3吲-哚甲基硫苷和1-甲氧基-3吲-哚甲基硫苷为主,茎和叶中以2羟-基-3丁-烯基硫苷和苯乙基硫苷为主。油菜根系中的硫苷组分从冬前期到终花期基本保持稳定,硫苷各组分的含量在不同生育时期的变化基本一致,终花期含量最高,成熟期含量最低。19个油菜品种根系中硫苷组分与含量存在较大差异;以草莓灰霉菌为靶标物,研究油菜根系的挥发性水解产物和水溶性水解产物对土传病原真菌的抑制作用,发现不同油菜品种根系水解产物的抑菌活性与其硫苷组分与含量有关,草莓灰霉菌对丁烯基ITC非常敏感,吲哚类ITCs对草莓灰霉生长的抑制作用要低于芳香族ITCs。     

Evaluation of Genetic and Epigenetic Modification in Rapeseed （Brassica napus） Induced by Salt Stress

Salinity is an important limiting environmental factor for rapeseed production worldwide. In this study, we assessed the extent and pattern of DNA damages caused by salt stress in rapeseed plants. Amplified fragment length polymorphism （AFLP） analysis revealed dose-related increases in sequence alterations in plantlets exposed to 10-1000 mmol/L sodium chloride. In addition, individual plantlets exposed to the same salt concentration showed different AFLP and selected region amplified polymorphism banding patterns. These observations suggested that DNA mutation in response to salt stress was random in the genome and the effect was dose-dependant. DNA methylation changes in response to salt stress were also evaluated by methylation sensitive amplified polymorphism （MSAP）. Three types of MSAP bands were recovered. Type Ⅰ bands were observed with both isoschizomers Hpa Ⅱ and Msp Ⅰ, while type Ⅱ and type Ⅲ bands were observed only with Hpa Ⅱ and Msp Ⅰ, respectively. Extensive changes in types of MSAP bands after NaCI treatments were observed, including appearance and disappearance of type Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ bands, as well as exchanges between either type Ⅰand type Ⅱ or type Ⅰ and type Ⅲ bands. An increase of 0.2-17.6% cytosine methylated CCGG sites were detected in plantlets exposed to 10- 200 mmol/L salt compared to the control, and these changes included both de novo methylation and demethylation events. Nine methylation related fragments were also recovered and sequenced, and one sharing a high sequence homology with the ethylene responsive element binding factor was identified. These results demonstrated clear DNA genetic and epigenetic alterations in planUets as a response to salt stress, and these changes may suggest a mechanism for plants adaptation under salt stress.     

Application of trifluralin to embryogenic microspore cultures to generate doubled haploid plants in Brassica napus

Microspore or anther culture has been used to produce desirable meiotic recombinants in numerous species. However, the utilization of these recombinants relies on inefficient genome doubling procedures to obtain fertile doubled haploid plants. This study presents a simple and rapid procedure to generate fertile doubled haploids in Brassica napus cv. Topas using trifluralin (α,α,α-trifluoro-2,6-dinitro-N,N-dipropyl- p -toluidine), a plant specific microtubule inhibitor. The effects of trifluralin on microtubule depolymerization and chromosome doubling in embryogenic microspore cultures of B. napus were examined and compared with those of colchicine. Indirect immunofluorescence labeling of isolated microspores indicated that microtubules were depolymerized within 30 min of trifluralin treatment and after 3–8 h of colchicine treatment. The direct application of these microtubule inhibitors to microspore cultures resulted in the recovery of fertile doubled haploid plants. Continuous culture in the presence of colchicine, was more effective than 18-h treatments for fertile plant production but resulted in abnormal embryo formation and recalcitrant plant regeneration. The application of 1 or 10 μ M trifluralin during the first 18 h of microspore culture was found to be the superior method for doubled haploid production. The embryos generated after trifluralin treatment developed normally, germinated readily and of the plants produced, close to 60% were fertile. The use of trifluralin to double chromosomes very early in microspore cultures is a simple process requiring minimal manipulation and should be very useful for genetic studies and breeding programs of B. napus and possibly other species.     

Physiological Effects of Rapeseed Transformation with the <Emphasis Type="Italic">acb</Emphasis> Gene as Affected by the Genetic Vector Structure

Rapeseed (Brassica napus L.) plants transformed with the acb gene encoding acyl-CoA-binding protein from Arabidopsis thaliana were used to demonstrate the physiological effects of transformation as related to the genetic vector structure. The opportunities and limitations of the genetic engineering technologies in the studies of particular proteins are under discussion.