利用杀配子染色体2C诱导大麦染色体产生结构变异

利用杀配子染色体2C诱导大麦染色体产生结构变异@施芳$LaboratoryofGenetics,FacultyofAgriculture,kyotoUniversityKyoto,606,Japan杀配子;;染色体;;大麦     

柱穗山羊草2C染色体诱发中国春小麦背景中黑麦1R染色体结构变异的研究

当柱穗山羊草(Aegilops cylindrica Host．)2C染色体单体添加到普通小麦品种中国春和以中国春为背景的派生系时,减数分裂时,不含2C染色体的配子会发生染色体结构变异。为了制备一套黑麦1R染色体缺失系以用于定位黑麦1R染色体上的控制重要农艺性状的基因,把一条2C染色体导人到小黑麦1R二体附加系(21″ 1R″)中,然后让这些个体(21″ 1R″ 2C′,2n=45)自交,以便产生1R染色体结构变异体。实验共检测了345粒F,种子,83粒种子带有结构变异的黑麦1R染色体(24．1％)。通过C分带和原位杂交检测,对来自于23株F2的46个F3植株所带有的异常1R染色体进行了归类：其中1RL端体为39．1％,1RL等臂染色体为2．2％,1RL易位系为32．6％。1RS端体为4．3％,1RS等臂染色体为4．3％,切点在长臂上的缺失体为2．2％。在6．5％的植株中同时含有2种类型的1R染色体结构变异。其余8．7％带有异常1R染色体的个体因为没有原位杂交结果而无法判断是属于哪种类型。已获得的1R结构变异株将有可能进一步发展成为一套可用于定位黑麦1R染色体上重要功能基因的遗传材料。另外,还探讨了综合应用细胞学和分子标记方法鉴定易位染色体中小麦染色体片段的尝试,并对所获结果进行了讨论。     

利用杀配子染色体2C诱导中国春-黑麦二体附加系染色体畸变的研究

将中国春-黑麦(1R-7R)二体附加系与中国春-2C(Aegilops cylindrica)二体附加系杂交,获得F1,对F1体细胞染色体进行C分带鉴定和花粉母细胞减数分裂行为的观察与分析,发现减数分裂行为异常。对自交获得的430株F2进行单株染色体C分带和荧光原位分子杂交鉴定,检测到易位、缺失、等臂染色体、双着丝点染色体等染色体畸变类型。此外还检测到2C与小麦2A、2B、2D染色体的二体或单体自发代换系。杂交F。染色体畸变的规律与频率如下：研究共得到含黑麦染色体的变异22株,变异频率为5,1％。其中含黑麦染色体的易位系为10株,占2,3％;缺失12株,占2．79％;黑麦的等臂染色体3株,占O．7％。易位染色体既有含小麦着丝点的(大部分),也含有黑麦着丝点的(仅1例)。黑麦的染色体畸变中,发生于不同同祖群的频率不同,1R为5个,2R为3个;3R为1个;4R为3个;5R为6个;6R为4个。易位多为端部易位。共鉴定出小麦的缺失系54株,其中A基因组有27个,占6.27％;B基因组有20个,占4,65％;D基因组有7个,占1.66％。对杀配子染色体对小麦及黑麦不同同祖群染色体作用的差异性及作用特点进行了探讨。     

利用离果山羊草3C染色体诱导簇毛麦4V染色体结构变异

通过普通小麦农林26-离果山羊草3C异附加系与普通小麦-簇毛麦4V（4D）代换系杂交,杂交F1代与普通小麦回交,综合运用染色体构型分析、C-分带和荧光原位杂交等技术从BC1F2、BC1F3代中鉴定出涉及簇毛麦4V染色体的易位系、端体、等臂染色体系等变异植株,表明离果山羊草3C染色体可有效诱发簇毛麦4V染色体结构变异,是创造小麦-簇毛麦4V易位系的一种有效途径。     

杀配子染色体在构建小麦族缺失图谱方面的应用

山羊草属的某些染色体,当其以单价体形式附加到各种不同的基因型的普通小麦中时,就会发挥完全的或不完全的杀配子作用。在不完全的这种杀配子作用下,可以高频率的诱导产生各种类型的染色体结构畸变,如易位、缺失等,实现外源有益基因向小麦的渗入,也有利于构建缺失图谱和物理图谱［1］。本文综述了利用杀配子染色体构建小麦、黑麦、大麦染色体的缺失图谱的研究进展。     

组织培养诱导外源染色体发生结构变异及其在小麦易位系创制中的利用

组织培养诱导外源染色体发生结构变异及其在小麦易位系创制中的利用@李洪杰$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@贾旭$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@楚成才$中国科学院植物研究所!北京100093小麦;;染色体;;结构变异;;易位系     

杀配子染色体特异RAPD 标记及山羊草属与普通小麦间分子多态性的研究

以普通小麦"中国春"、三个"中国春"具杀配子染色体的二体异附加系及作为三个杀配子基因种源的三种山羊草为材料, 用46 个10 nt 随机引物对基因组DNA 进行扩增, 以筛选杀配子染色体特有的RAPD 标记, 并检测普通小麦与三种山羊草之间的RAPD 多态性。结果表明:46 个引物中有35 个扩增出比较稳定的RAPD 产物。其中引物OPF-14 和OPQ-09 分别在普通小麦"中国春"-山羊草附加系间扩增出多态性产物;因而认定OPF-14₁₃₀₀ 与OPQ-09₈₀₀、OPF-14₁₁₆₀ 与OPQ-09₇₇₀、OPF-14₁₂₈₀分别为三个杀配子染色体3C、Gcl 和2C 的特异性RAPD 标记, 可以用于快速跟踪鉴定3C、Gcl、2C 杀配子染色体。对三种山羊草与普通小麦"中国春"进行了基因组DNA多态性分析, 结果表明, 35 个引物在"中国春"中共扩增出162 个产物, 在离果山羊草、拟斯卑尔脱山羊草、柱穗山羊草中分别扩增出140、154 和155 个产物;三种山羊草与"中国春"之间的共有扩增产物分别为69、87、96 个, 占总扩增产物的29.61%、37.70%和43.44%。上述结果, 从分子水平揭示了山羊草属与普通小麦之间存在着较近的亲缘关系。     

来自山羊草的杀配子染色体(Aegilops cylindryca 2C)对小黑麦减数分裂及花粉粒有丝分裂过程的影响

用来自柱穗山羊草的杀配子染色体2C,诱导六倍体、八倍体小黑麦染色体的断裂,观察杂种F1的减数分裂行为,在PMCI及PMCII后期观察到了大量的落后染色体、染色体断片、环状染色体及桥,在二分了解子及四分孢子中有为数甚多的、大小不一的微核,有的还形成多分孢子。在对F1花粉粒的有丝分裂观察中,未见分裂异常。由此推断杀配子染以体诱导染色体断裂可能不发生在配子形成的有丝分裂过程。这与巳有的报道不同。     

APM诱导蒜分生组织细胞染色体结构变异与蛋白质组变化(简报)(英文)

当蒜根尖分生组织细胞在4umol／L、6umol／L、8umol／L、10umol／L微管解聚型除草剂APM处理16h后,多极分裂细胞、凝集染色体、桥一断片及微核细胞可明显被观察到．其中多极分裂细胞可分别达10．7％、10．7％、11．1％和10．0％;凝集染色体为5．5％、5．9％、7．1％和9．1％：出现桥和断片的频率为1．9％、1．8％、2．7％和5．5％;出现微核细胞的频率分别为2．8％、8．7％、12．5％和16．3％。分生组织内蛋白质组也产生了明显变化,有5个分子量和等电点分别为66kD／p16．3、48kD／p16．6、48kD／p16．9、16kD／p15．6、18kD／p15．2的蛋白质在8umol／LAPM处理的分生组织中被合成．通过MALDI—TOF—MS分析和NCBI 20070528数据库查询．其中3个新合成的蛋白质被确认,它们是S-腺苷甲硫氨酸合成酶、抗坏血酸过氧化物酶和磷酸甘油酸激酶C。染色体结构变异和蛋白质组变化被认为与APM的处理有关的．     

普通小麦外源染色体易位系的诱导及其在育种上的应用

采用辐射、细胞组织培养、调控Ph基因、杀配子染色体、着丝点断裂融合等方法,诱导小麦外源染色体易位是有效利用外源基因,开发小麦新种质的重要手段。研究发现外源染色体易位对小麦籽粒蛋白质的含量、小麦的加工品质都有较大的影响,同时也为穗发芽抗性资源和小麦杂种优势恢复系的创建开辟了新的途径。     

脑膜中动脉的形态变异及其在人类进化上的意义

对现代人、直立人、早期智人、晚期智人脑膜中动脉前支和后支压迹的形态的观察和对比发现：从直立人到现代人脑膜中动脉管径从粗到逐渐变细,分枝从简单到逐渐复杂,前支趋向于增大,后支趋向于缩小,呈现出一定的规律性,有地域性差异。作者认为脑膜中动脉的这种分布形式间接地反映了直立人向智人演化及现代人类形成过程中,大脑各部分比例的变化和功能的日益复杂对供血需求的影响。在研究颅骨与大脑之间的关系上及脑演化上,脑膜中动脉有一定的意义。     

植物基因在转录水平上的调控及其生物学意义

植物发生变异或分化的本质是基因表达模式发生变化的结果, 而基因表达多是在转录水平进行调控的。文章通过分析总结前人在这一领域内的大量研究成果, 系统地从遗传学（genetics）和表观遗传学（epigenetics）两个角度对植物基因在转录水平上的调控方式及其生物学意义进行了总结性阐述, 分析了这一研究领域目前所面临的挑战, 展望了该领域今后的发展及应用前景。     

栌菊木的等位酶分析及其在生物地理和保护生物学上的意义

对我国西南特有的菊科单种属植物栌菊木10个居群、149个个体、11个酶系统及16个酶位点的水平淀粉凝胶电泳分析表明,栌菊木的遗传多样性水平在特有种中较高,在居群水平上,平均每个位点的等位基因数A=1．1—1．4,多态位点百分数P=6．3％—43．8％,实际杂合度Ho=0．063～0．250,期望杂合度He=0．043～0．194;物种水平上A=1．6,P=37．5％,Ho=0．143,He=0．141。居群间遗传一致度I=0．902—1．000,杂合性基因多样度比率FST为0．2395。栌菊木居群间分化程度较大,云南南盘江流域碧云寺居群遗传多样性较低,明显低于金沙江流域的居群。栌菊木可能是来自冈瓦纳古陆祖先的后裔,可能是古地中海退却以后在金沙江干热河谷分化出来的特有属,并且可能由于湿度等生态因子的限制,其分布区未能进一步扩大,仅在南盘江流域形成零散分布。等位酶分析结果还表明栌菊木遗传多样性总体水平较高,建议对遗传多样性较高的金沙江流域的居群加以保护。     

细菌的锌抗性基因及其在生物修复中的应用

随着工业时代的发展,人源性排放已成为环境锌污染的主要来源.这不但破坏了生态系统的稳定,更经食物链富集,对人类健康造成严重威胁.利用含锌抗性基因的(重组)细菌等进行锌治理是生物修复的途径之一.阐述了细菌锌抗性基因的结构、表达产物和一些相关的作用机制,展望其在生物修复方面的应用.