烟草花粉单倍体育种的几个遗传学问题研究

烟草花药培养成功之后,国内外育种工作者用这一方法在烟草育种上做出了贡献,并在培养技术、染色体加倍方法、单倍体和加倍单倍体特性、花粉单倍体植株性状遗传变异及生活力等方面都进行了不同程度的研究。然而对花粉单倍体植株的遗传学问题,目前报道的为数不多,尚有不少有待进一步探讨的问题。     

用气孔长度鉴定小麦花粉植株倍性的研究

本文根据对小麦花粉植株叶片气孔保卫细胞长度的测量及其变异性分析,得到以下结果:一、小麦花粉单倍体(1n)与二倍体(2n)之间虽形态十分相似,但其气孔长度差异显著;二、来自杂交一代的不同花粉植株,性状分离很大,但其单倍体之间或二倍体之间,气孔长度差异不显著。因此,用测量气孔长度鉴定小麦花粉植株倍性是可行的,且方法简便、快速。     

体外受精和孤雌活化过程中小鼠胚胎细胞骨架的动态变化

为研究微管在体外受精与孤雌活化过程中的动态变化,本实验比较了体外受精胚胎、SrCl2激活的孤雌胚胎和体内受精的原核期胚胎在体外发育的情况,采用免疫荧光化学与激光共聚焦显微术检测卵母细胞孤雌活化过程中及体外受精后微管及核的动态变化,以分析微管在减数分裂过程中的作用及其对早期发育的影响.结果显示,体内受精胚胎的发育率显著高于体外受精和孤雌激活胚胎体外发育率(P<0.05),而体外受精与孤雌激活胚胎在各阶段发育率差异均不显著.在体外受精中,精子入卵,激活卵母细胞,减数分裂恢复,纺锤丝牵拉赤道板卜致密排列的母源染色体向纺锤体两侧迁移;后期将染色体拉向两极;末期时,微管分布于两组已去凝集的母源染色体之间,卵母细胞排出第二极体(the second polarbody,Pb2),解聚的母源染色体形成雌原核.同时,在受精后5～8 h精子染色质发生去浓缩与再浓缩,形成雄原核.在原核形成的同时,胞质星体在雌、雄原核的周围重组形成长的微管,负责雌、雄原核的迁移靠近.孤雌活化过程中,卵母细胞恢复减数分裂,姐妹染色单体分离,被拉向两极,经细胞松弛素B处理后,活化4～6 h,卵周隙中未见Pb2,而在胞质中出现两个混合的单倍体原核,之间由微管相连接,负责两个单倍体原核的迁移靠近.与体外受精相比较,孤雌活化时卵母细胞更容易被激活,减数分裂期间微管的发育早且更完善.     

石斛属植物倍性与形态学性状的相关性研究

采用根尖压片法对55份石斛属资源的倍性进行了鉴定,并测量它们的气孔长度、气孔密度、叶长、叶宽、叶厚、株高、茎粗、花朵直径和花瓣厚度9个形态学性状。结果显示:(1)55份供试石斛属资源材料中有:四倍体40份、占72.73%,三倍体11份、占20.00%,二倍体4份、占7.27%。(2)对石斛属倍性与9个形态学性状进行相关分析表明,气孔长度、叶长、叶宽、叶厚、茎粗、花朵直径和花瓣厚度7个性状与染色体倍性呈极显著正相关,气孔密度与染色体倍性呈极显著负相关,株高与染色体倍性相关性不显著。     

油菜双单倍体诱导育种技术研究进展

油菜是食用油、优质饲料蛋白的重要来源,杂种优势利用是油菜培育优势性状最重要的手段,且提高亲本的选育效率对优质品种的培育具有积极的推动作用。现有油菜育种技术存在效率低、周期长、盲目性大、应用范围有限等诸多问题,不适于油菜产业快速发展的需求。双单倍体诱导育种技术是近年来新兴的一种快速选育油菜新品种的技术方法。该技术以操作简便、应用范围广、效率高等优势被广泛应用于油菜新品种的选育过程中。从油菜双单倍体诱导技术创新研究的发现、作用表现、诱导机制、作用价值等方面系统地综述了油菜双单倍体诱导技术的研究进展,展望了油菜双单倍体诱导技术的应用前景,以期为未来油菜双单倍体诱导技术以及其他作物诱导系的研究和利用提供参考。     

染色体组分割的甘蓝型油菜单倍体的形成途径

在３６０株甘蓝型油菜与诸葛菜的属间远缘杂种自交后代中,发现了３株单倍体植株。通过对杂种的细胞学表明,染色体组分割和核融合是单倍体的形成机制。通过人工加倍,获得了纯合二倍体植株。对纯合二倍体研究表明：纯合二倍体具有高度遗传稳定性,具有与花粉植株的纯合二倍体的同样的育种意义。     

利用气孔保卫细胞周长及叶绿体数目鉴定油菜种间杂种研究

以白菜型冬油菜‘陇油7号’、‘陇油9号’(AA,2n=20),芥菜型油菜‘冬芥’(AABB,2n=36),甘蓝型油菜‘vision'(AACC,2n=38),种间杂种‘陇油7号’ב冬芥’、‘陇油9号’בvision'为试材,对其叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体数目进行统计分析,探讨一种快速鉴定油菜种间杂种的简易方法,并用SSR标记法对气孔保卫细胞周长及叶绿体分界法可靠性进行进一步验证.结果显示:(1)油菜亲本及种间杂种气孔保卫细胞周长在不同叶片间变异程度接近,而同一叶片的气孔保卫细胞周长下部位变异程度较小.(2)不同类型油菜亲本及其种间杂种叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数存在明显的分界线,具体判定分界值为:周长＜58.90 μm为白菜型油菜、周长58.90～75.83 μm为种间杂种F1、周长＞75.83 μm为甘蓝型或芥菜型油菜;叶绿体数10～12个为白菜型油菜、14～16个左右为杂种F1、18～19左右为甘蓝型或芥菜型油菜.(3)随机选择经叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数分界特征值鉴定的油菜种间杂种单株40个,用SSR分子标记法对鉴定结果显示,有37个单株具有杂交种带型为真杂种,两种方法鉴定油菜真杂种的吻合率达97.5％.研究表明,白菜型、甘蓝型、芥菜型油菜及其种间杂种的叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体存在特定的分界线值,据此可以方便有效地鉴定油菜种间杂种,即当植株气孔同时满足保卫细胞周长在58.90～75.83 μm、叶绿体数在14～16个左右时,则可判定其为真杂种.     

草棉同源多倍体后代筛选及性状鉴定

多倍化是物种形成及植物育种的重要途径。以实验室前期合成的草棉同源多倍体后代S₁为材料,对其进行流式细胞术、形态学、细胞学和SRAP分子标记鉴定。流式细胞倍性鉴定表明,以二倍体的荧光峰值作为参照,8株后代中有5株三倍体和3株四倍体。形态学鉴定表明,二倍体表现为株高、茎细、叶薄、叶片较小、叶色翠绿、花朵较小,三倍体和四倍体则表现为植株矮小、茎秆粗壮、叶片增厚和皱缩、叶片较大、叶色浓绿、花朵较大。细胞学鉴定表明,随着倍性的增加,气孔密度呈下降趋势,而气孔长度、叶绿体数和花粉粒直径均呈上升趋势;二、三和四倍体草棉在花粉母细胞减数分裂过程中均出现正常和异常行为,包括单分体(0.17%,2.50%和2.17%)、二分体(0.33%,0.67%和0)、三分体(4.17%,10.00%和2.33%)、正常四分体(94.83%,54.00%和73.67%)、异常四分体(0.17%,0.33%和0.83%)和多分体(0.33%,32.50%和21.00%);异常多分体均不能形成正常花粉粒,所以三者的正常花粉粒所占比例分别为95.33%、58.83%和77.67%。SRAP分子标记鉴定...     

植物染色体倍性鉴定方法研究进展

对植物染色体倍性的间接、直接鉴定方法进行了综述,并对各种方法的优越性和不足之处进行了评述．指出植物染色体倍性鉴定应因陋就简,多采用早期鉴定和破坏性较小的鉴定方法,同时各种鉴定方法综合运用．对不同植物采用不同的鉴定办法,为育种实践服务．     

鲤鱼染色体组人工调控的核型证明

以囊胚细胞制备鲤鱼单倍体染色体永久片并分析了单倍体染色体的核型。用囊胚细胞及白细胞培养法制取雌核二倍体及人工三倍体的永久片。以单倍体的核型为根据对人工二倍体及三倍体的染色体配对证明,人工诱发雌核二倍体的染色体是来自两个完整的染色体组,而人工三倍体的染色体则依不同个体而有差异。有部分个体的染色体来自三套完整的染色体组,但大部分个体是非整倍体,前者的雌性个体性腺发育正常,后者是不育的。     

4种作物部分非叶器官气孔频度及其在光合作用中的意义（英文

 通过对小麦（Triticum aestivum L.）、大豆 (Glycine max (L.) Merrill)、 油菜（Brassica napus L.）和玉米（Zea mays L.）等4种作物部分非叶器官(油菜和大豆的豆荚;小麦的外稃和玉米的苞叶)的气孔频度、气孔大小和气孔指数进行了比较研究。结果发现,上述作物非叶器官的气孔频度均较对应叶低;而气孔大小和气孔指数则变化较大。其中油菜和大豆非叶器官气孔的直径通常比对应叶大,小麦和玉米非叶器官的气孔直径则较小;大豆和油菜的非叶器官气孔指数比对应叶小,     

4种作物部分非叶器官气孔频度及其在光合作用中的意义（英文

通过对小麦（Triticum aestivum L.）、大豆 (Glycine max (L.) Merrill)、 油菜（Brassica napus L.）和玉米（Zea mays L.）等4种作物部分非叶器官(油菜和大豆的豆荚;小麦的外稃和玉米的苞叶)的气孔频度、气孔大小和气孔指数进行了比较研究。结果发现,上述作物非叶器官的气孔频度均较对应叶低;而气孔大小和气孔指数则变化较大。其中油菜和大豆非叶器官气孔的直径通常比对应叶大,小麦和玉米非叶器官的气孔直径则较小;大豆和油菜的非叶器官气孔指数比对应叶小,     

海带孤雌生殖的初步观察

本实验对海带雌配子体成功地进行了分离培养,由此诱发起孤雌生殖。孤雌生殖所长成的孢子体有一部分是正常的,大部分是畸形的。从细胞学观察证明其染色体是单倍体。但这种单倍体孢子体中有些孢子体的某些细胞是二倍体,有些孢子体的某些细胞是多核的,有些孢子体的某些细胞有巨核的现象。这大概是造成畸形的主要原因;第二,造成畸形的原因可能与孢子体细胞中存在染色体组的染色体的缺少或不分离有关;第三,造成畸形的另一原因可能是单倍体的隐性基因能够得到表现。海带在人工条件下孤雌生殖的成功,为育种工作开辟了新途径。     

罗汉松雌雄株叶形态结构的比较研究

该研究以雌雄异株植物罗汉松(Podocarpus macrophyllus)成熟叶为研究材料,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察比较罗汉松雌、雄植株叶在形态、显微结构和超显微结构的差异,以明确罗汉松雌、雄株在进化过程中叶对环境功能的适应性。结果显示:(1)罗汉松雌株的叶片大于雄株,且两者的叶长、叶宽和叶柄长差异极显著,而叶柄厚、叶面积、叶体积、叶质量、比叶重(SLW)、面积与体积之比(A/V)等性状无显著差异。(2)雌株叶片的气孔相对较大,密度较高,且雌株气孔宽度极显著大于雄株;雌株叶片的上表皮长细胞宽度和下表皮短细胞宽度均显著大于雄株,但雌株叶片的上表皮长细胞和短细胞的长度则显著小于雄株。(3)罗汉松雌株叶片的栅栏组织厚度、海绵组织厚度、传输组织长度和宽度、上下角质层厚度、维管束厚度、叶片紧密度(CTR)及疏松度(SR)均极显著大于雄株,而雌株的下表皮厚度极显著小于雄株,但雌雄株叶片的上表皮细胞厚度和栅海比差异不显著;雌株叶片的栅栏组织细胞、叶绿体和线粒体均较雄株的长而细,且雌株的线粒体宽度极显著小于雄株。(4)罗汉松雌株叶片上表皮蜡质饰纹、下表皮角质层纹饰、气孔外拱盖纹饰及内缘类型等4个微形态特征与雄株差异明显。(5)叶表皮蜡质层能谱分析表明,罗汉松雌株叶片含有9种元素,而雄株叶片仅有8种(缺少K元素);且雌株的Si元素含量高于雄株,而雄株的C、O、Na、Mg、Al、Ca和Au元素含量均高于雌株。研究表明,罗汉松雌、雄植株之间存在明显的第二性征,雌株叶片结构有助于提高光合等性能以满足生殖需求;罗汉松雌、雄株叶形态结构的差异是其长期进化形成的有利于物种繁衍的适应策略。     

“染色体数目变异”教学设计

通过模型构建染色体组概念,利用染色体组概念进一步分析二倍体、多倍体及单倍体概念,引入单倍体育种和多倍体育种教学,层层递进揭示染色体数目变异的原理。     

利用化学诱变和花药培养技术诱导小偃麦突变株

在常规的植物人工诱变育种中,突变的基因一般以杂合状态存在于植物体中,而且有时还出现一些不同性状的嵌合体,从而增加了对突变性状选择的复杂性。离体诱导单倍体花粉植株的成功,为这一问题的解决提供了一个新途径。用诱变因素处理单倍体     

寒区不同海拔橘黄罂粟叶片结构特征的比较研究

橘黄罂粟(Papaver croceum Ldb.)采自乌鲁木齐河源区海拔3600m、2500m两种海拔高度,采用PEG和Epon-812两次包埋方法．在光学显微镜和扫描电子显微镜下叶片剖面结构进行了观察。结果显示：橘黄罂粟叶片既具有中生植物又兼有旱生和湿生植物的部分结构特征,其叶片厚度、表皮细胞外壁角质层表面、外角质层蜡质分泌物的有无、表皮细胞形状、气孔密度、气孔大小、维管束形态组成、CTR值、叶肉细胞叶绿体含量等性状特征,在不同生境的橘黄罂粟间呈现出明显差异;而表皮毛状附属器等性状则差异较小。数值分析叶结构各类性状以及不同性状状态的组合．显示出橘黄罂粟个体形态的多样性与生境的海拔高度相关,并以形态结构上的变化来适应寒区高山环境。     

基于液氮研磨法的流式细胞术检测马铃薯倍性的研究

染色体组倍性鉴定是马铃薯种质资源评价的重要内容,流式细胞仪能够快速、准确地对细胞核DNA含量进行测定,从而广泛用于检测植物染色体组倍性。建立适于马铃薯倍性鉴定的高通量流式细胞术体系,对马铃薯育种工作提供依据。以20份马铃薯合作88孤雌诱导后代为材料,用液氮研磨法制备叶片细胞核悬液,并将其与传统刀片切碎法制备的细胞核悬液进行比较,对已知四倍体马铃薯合作88和二倍体马铃薯IVP101进行染色体倍性测定,结果发现这两种方法在倍性测定结果之间无明显差异,但是液氮研磨法操作简单、耗时少。基于液氮研磨法的流式细胞术可快速、准确检测其倍性。另外,在液氮研磨法中,对细胞核悬液染色时间的长短(从15 min到12 h)并不会影响倍性测定结果,从而方便研究人员在实际操作中灵活选择染色时间。     

单倍体高度不育的原因?

答:单倍体是指细胞中含有本物种配子染色体数目(n)的个体。在高等植物中,单倍体植株与相应的二倍体植株比较,一般表现为根、茎、叶、花等器官都较小,有时还会出现白化苗。在减数分裂过程中,由于染色体之间没有相互联会的同源染色体,染色体将无规律地分配到配子中,结果是极大多数不能育成有效的配子,从而表现出高度不育。     

芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅲ.胜利油菜C组染色体的置换

染色体工程作为抗病育种的一项技术,前景十分广阔。实验中用来置换胜利油菜(aacc,4x=38)的基本种是一个春性抗龙头病的蔬菜品种白花芥蓝(B.alboglabra,c'c',2x=18)。其白花性状对黄花为显性,可权充标志性状使用。由于不清楚有关春性及抗病基因的位置及数目,故在设计中采取c'组9条染色体同时置换的方式。另一方面油菜在高价多倍化后表现有“染色体组分割”的异常情况,存在着形成aac配子的可能性。因此通过八倍体胜利油菜(aaaacccc,8x=76)作父本与白花芥蓝杂交,不仅希望获得一般的五倍体(aaccc',5x=47),而且还可能由aac配子受精,产生四倍体类型(aacc'),一次完成整套c组染色体的人工置换。