2n雄配子的无融合生殖披碱草(Elymus rectisetus)减数分裂行为研究

用能自然产生 2n雄配子的无融合生殖六倍体披碱草为材料 ,研究了无融合生殖披碱草的减数分裂行为。结果表明 :2n雄配子的无融合生殖披碱草减数分裂行为较为异常。在间期细胞内经常有微核存在 ;在前期Ⅰ ,有倒位环、多价染色体等异常现象 ;在中期Ⅰ ,染色体有不等分裂的倾向 ;在后期Ⅰ和末期Ⅰ ,有染色体的单极分裂 ( 63 9% )、染色体走向一极的倾向( 2 1 7% )和多极分裂 ( 3 3% )等现象 ,单极分裂的结果是不减数配子的产生。在减数分裂Ⅱ中 ,有高比例的二分孢子 ( 5 5 7% )和三分孢子 ( 2 3 7% )的形成 ,二分孢子在发育后期也直接导致了 2n配子的产生。因此 ,染色体的单极分裂、二分体和三分体形成这

东方百合四倍体及2n配子杂种后代有丝分裂观察

对东方百合四倍体正常植株,变异植株,2n配子杂种后代进行有丝分裂观察,结果表明四倍体正常植株的有丝分裂均正常而变异植株出现染色体桥现象;2n配子杂种后代多数植株有丝分裂正常,少数植株的有丝分裂极不正常出现了染色体桥和染色体落后,双核及多极分裂现象,从而产生染色体数目的多样性。

果树2n配子产生及应用研究进展

本文以近30年国内外在未减数分裂的配子(2n配子)研究成果为依据,总结了2n配子在果树育种中的意义、产生途径、遗传机制以及2n配子的鉴定、分离纯化方法。并就2n配子的应用现状和存在的问题加以说明。

三分体形成是大白菜2n雄配子发生的主要途径

用能自然产生２ｎ配子的二倍体大白菜ＢＰ０５８为材料，研究了２ｎ雄配子发生的细胞学机制。结果表明，大白菜２ｎ雄配子的形成上要是由于减数分裂过程中，中期Ⅱ两个纺锤体的定向发生改变所致，即由正常的相互垂直定向改变为八字形和平行形定向。在后期Ⅱ八字形定向纺锤体将分离的４组染色体分到三极，导致再组核和三分体的形成。每个三分体将产生２个ｎ配子和１个２ｎ配子。这是大白菜２ｎ雄配子发生的主要途径和突出特点。中期Ⅱ纺锤体平行定向的细胞较少，并且观察发现只有两个平行纺锤体并合在一起才能导致二分体的形成。每个二分体将产生２个２ｎ配子。

鹤望兰2n配子诱导研究初报

以多年生开花鹤望兰植株为试验材料,采用不同浓度秋水仙素(0.05%,0.10%,0.20%)对鹤望兰处于减数分裂Ⅰ期的幼小花蕾进行诱导。结果表明:0.20%浓度的秋水仙素诱导效果最好。与对照相比,在形态学上,花瓣、萼片、柱头,花粉粒大小等变化较明显。细胞学上,配子出现了明显的加倍现象,并检测到导致2n花粉形成的异常减数分裂现象:(1)中期Ⅱ和后期Ⅱ的小孢子母细胞中发生异常的纺锤体定位,表现为平行、八字形、融合纺锤体;(2)末期Ⅱ4个子核呈两极分布,每极2核,或呈三极分布,其中一极2核,另两极单核;(3)四分体时期观察到了二分体、三分体情况。并且2n花粉频率的估测值(20.30%)与实测值(17.30%)相接近。因纺锤体定位异常而产生的2n配子在遗传上等同于FDR型,因而在有性多倍化育种中具有重要的利用价值。

普通白菜未减数雄配子形成的细胞学机制

以自然产生2n配子的二倍体普通白菜为材料,采用常规压片法研究2n雄配子发生的细胞学机制。结果表明,白菜未减数雄配子的形成途径有两条:(1)通过近平行型纺锤体形成二分体,从而产生2个未减数配子;(2)通过三极型纺锤体形成三分体,从而产生2个正常减数n配子和1个未减数2n配子,三极型纺锤体比平行型纺锤体能产生更高频率的未减数配子。2n花粉大小为n花粉的1.5倍,其频率不超过9%。

融安金柑雌雄配子发育相关性及2n配子诱导研究

以融安金柑为试验材料,观察了2n花粉自然发生率、雌雄配子发育过程及减数分裂行为,以不同秋水仙素浓度及处理时间对花蕾进行2n配子诱变。结果显示：（1）融安金柑2n花粉自然发生率为0.31%;（2）花蕾纵径为0.228-0.270 cm时,为花粉母细胞减数分裂Ⅰ前期;花蕾纵径为0.274-0.318 cm时,大孢子处于减数分裂Ⅰ前期,而此时花粉母细胞处于减数分裂中后期至四分体期,融安金柑雌雄配子发育不同步;（3）0.25%秋水仙素处理2 d时2n雌配子的诱导率为9.09%,杂种染色体有加倍现象;（4）0.3%秋水仙素处理4d,2n花粉发生率为0.67%,2n花粉萌发较n花粉迟3 h。

橡胶树三倍体的2n配子来源及发生途径鉴定

【目的】明确形成三倍体橡胶树云研77-2和云研77-4的2n配子来源及发生途径,为利用天然2n配子杂交选育多倍体新品种提供参考。【方法】以三倍体橡胶树云研77-2和云研77-4及其亲本为试验材料,通过SSR分子标记鉴定其2n配子来源及发生途径,并分析2n配子传递亲本的杂合性。【结果】分别通过4个位点可判定形成云研77-2和云研77-4的2n配子来源于母本GT1,无位点判定2n配子来源于父本PR107。从8个位点判定形成云研77-2的2n配子发生途径为第一次减数分裂核复原(FDR),从2个位点判定形成云研77-2的2n配子发生途径为第二次减数分裂核复原(SDR),形成云研77-2的2n配子发生途径为FDR的概率为80.00%。从8个位点判定形成云研77-4的2n配子发生途径为FDR,从3个位点判定形成云研77-4的2n配子发生途径为SDR,形成云研77-4的2n配子的发生途径为FDR的概率为72.73%。形成云研77-2和云研77-4的2n配子分别传递亲本60%和70%的杂合性。【结论】形成云研77-2和云研77-4的2n配子均来源于母本GT1,且其发生途径均为FDR。

彩色马蹄莲2n配子育种的理论基础

以彩色马蹄莲和2n配子方面的文献为基础,综述了2n配子的发生情况、鉴定方式、遗传学机制及其在育种中的作用和提高2n配子产生频率所面临的问题,并对2n配子在彩色马蹄莲杂交育种利用的优越性和可行性进行了分析。

果树2n配子研究进展

植物在进化过程中能产生低频率的未减数分裂配子,即2n配子,它在果树育种方面发挥着重要的作用。本文详述了2n配子的主要研究概况、发生途径及影响因素,为其在植物育种、种质利用和种质创新等方面提供了重要的应用基础。同时,通过近年的研究成果,总结出诱导方法和人工分离纯化方法,不同品种可根据其不同的生理生化特性选择合适的方法。另外,也叙述了2n配子在果树方面的特殊应用潜力,即在有性多倍化、稳定传递杂合性、克服自交不亲和和克服胚乳平衡数障碍方面有其他育种方法无法比拟的优势。因此,2n配子育种将会是一种重要的育种途径。

植物2n配子发生机理研究进展

未减数配子是植物多倍化的源动力,也是植物多倍体育种的重要手段和工具。自然界植物多倍体的自发形成主要包括有性多倍化和无性多倍化2条途径,其中有性多倍化途径在植物界占据着绝对统治地位。本文在分析文献的基础上,从性母细胞减数分裂染色体行为、减数分裂微管骨架、细胞质分裂等异常细胞学现象,减数分裂转变调控以及2n配子发生的分子调控等3个方面,对植物2n配子发生机理研究进展进行了综述,并讨论了植物2n配子利用过程中存在的问题。指出综合利用高通量测序、生物信息学和多组学分析技术,发掘2n配子发生的关键基因,并验证其生物学功能,解析植物2n配子发生的分子调控机理,可能是未来植物2n配子发生机理研究领域的热点。提出综合利用生物信息学分析技术和CRISPR-Cas9等现代基因编辑技术,开展精准分子设计育种,可能是从根本上解决单倍性花粉授粉竞争问题、提高三倍体诱导效率的有效方法。

短生育期‘骄阳’百合的育性分析及2n配子诱导

【目的】探究百合远缘杂种‘骄阳’百合的花粉与雌配子的育性,通过诱导提高、恢复配子的育性,在多倍体优秀种质渗入育种中加以应用。【方法】以‘骄阳’百合为试验材料,通过醋酸洋红染色法观测花粉育性,观察其花粉母细胞减数分裂进程,采用秋水仙素注射法诱导2n配子,通过与兰州百合杂交以验证2n花粉育性;为探究雌配子的育性,以‘骄阳’百合为母本与兰州百合杂交,通过直接授粉法与切割柱头授粉法,以子房膨大率、有胚种子数、发芽率加以衡量雌配子的育性。【结果】‘骄阳’百合在花粉母细胞减数分裂过程中存在染色体与细胞质不均等分离的现象,产生大量非整倍体小孢子,不能发育成可育的花粉,雄配子没有育性。通过秋水仙素处理后,产生部分有活力的2n花粉,适宜的秋水仙素诱导浓度为0.10%,最高诱导率为86.00%,与兰州百合杂交时未能结实。当‘骄阳’百合作母本与兰州百合杂交时可以结实,雌配子具有育性并产生非整倍配子,通过切割柱头法授粉,子房膨大率由11.91%提高至65.02%。【结论】‘骄阳’百合的花粉不育,利用秋水仙素可以诱导2n花粉的产生并恢复一定的育性;而雌配子可育,作为母本杂交能获得有胚种子并发芽。研究‘骄阳’百合的育性有助于进一步对不同杂种系间百合进行种质渗入,对培育综合性状优良的百合新品种具有重要价值。

花卉2n配子的形成及细胞学机制研究进展

综述了花卉2n配子的形成及细胞学机制研究现状,总结近年来花卉2n配子的发生物种、发生频率及鉴别2n配子的发生方法,包括花粉粒大小和形态特征、流式细胞仪、后代非期望倍性的出现、2n配子形成的细胞学特征;对减数分裂异常导致2n配子形成的细胞学机制进行详细的阐述,为利用花卉2n配子进行多倍体育种提供依据。

CDK2在精母细胞和卵母细胞减数分裂中的作用

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(Cyclin-dependent kinase,CDK)2是驱动细胞通过G1/S期检验点进入S期完成DNA合成的关键性调控蛋白。过去一度认为CDK2在减数分裂中的作用不像在有丝分裂中那么重要。直至2003年在敲除小鼠CDK2基因后出乎意料地发现小鼠生长发育正常,只是不育:生殖细胞减数分裂受到影响。这一发现引起人们重新审视CDK2在细胞增殖中的作用,对CDK2在减数分裂中的作用研究受到关注,本文就此作一综述。

芍药属组间杂种‘Bartzella’的减数分裂观察

【目的】芍药属组间杂种大部分为三倍体,普遍高度不育,极少获得杂交后代。‘Bartzella’是个观赏性好且有少数杂交后代的组间杂种,减数分裂染色体行为观察可为揭示其极低可育性的形成机制提供参考。【方法】以‘Bartzella’花药为材料,用压片法观察花粉母细胞减数分裂的染色体行为。【结果】(1)‘Bartzella’的花粉母细胞在中期Ⅰ形成大量单价体,后期Ⅰ产生不同类型的染色体非整倍分离,占比高达89.13%。(2)减数第1次分裂中,染色体桥和断片出现在27.20%的花粉母细胞中;减数第2次分裂中,比例升到47.68%。(3)中期Ⅱ的纺锤体定位异常较普遍,融合纺锤体占27.06%,三级纺锤体占12.84%。(4)减数分裂产物中包含高达72.41%的二分体和13.43%的三分体,其产生未减数配子所占比例约为67%。【结论】减数分裂中染色体非整倍分离以及染色体片段缺失可能是‘Bartzella’高度不育的重要原因。融合纺锤体、三级纺锤体以及减数分裂Ⅱ结束时胞质分裂异常可导致未减数配子形成。大量的未减数配子可使‘Bartzella’在多倍体育种中具有一定潜力,但倍性间杂交障碍可能限制其杂交亲和性。

月季‘云粉’花粉母细胞减数分裂的初步研究

【目的】本文探讨了切花月季自育品种‘云粉’作父本时结籽率差异显著且较低的原因。【方法】以改良的制片法对‘云粉’的花粉母细胞减数分裂各个时期进行了观察。【结果】观察‘云粉’花粉母细胞减数分裂的最佳时期是当花药由淡绿色转变为淡黄色、花蕾横径为1.03~1.07 cm、纵径为2.9~3.4 cm大小时;在同一花药中,花粉母细胞的减数分裂并不同步,可以观察到不同时期的分裂相。花粉母细胞在减数第1次分裂过程中存在单价体、三价体、染色体桥等异常现象,减数第2次分裂末期观察到三分体和二分体。【结论】‘云粉’因花粉母细胞减数分裂过程存在异常分裂现象,从而产生2n雄配子,在一定程度上降低了其作父本时的结籽率。

木薯小孢子母细胞减数分裂观察及花粉加倍技术研究

利用2n配子途径实现有性多倍化是植物遗传改良的一种有效途径．人工诱导植物2n配子是克服天然2n配子比率低及难于利用的有效方法。本研究对木薯花序发育过程的小孢子母细胞减数分裂进行观察．以掌握木薯小孢子母细胞分裂过程中加倍的有效时期与花序发育及花蕾的外部形态特征的相关性．采用秋水仙素溶液棉浸法对木薯花序进行诱导，获得了加倍2n花粉。结果表明：当幼嫩花序长度约1．5。2．5cm时．侧生小花梗开始出现，雄花蕾直径约1．0～1．5mm时．木薯小孢子母细胞进入减数分裂前期I至中期I：该期采用0．3％秋水仙素＋1％二甲基亚砜（DMSO）处理花序4～5d．可获得2n雄配子．最高诱导率可达12．56％。

减数分裂过程中染色体行为的研究概况

简要介绍了植物减数分裂过程中染色体行为的研究概况。简述了减数分裂异常对花粉育性的影响,减数分裂染色体构型研究在确定多倍体类型,分析物种亲缘关系,鉴定易位系和外源染色体方面的应用进展,减数分裂2n配子形成的主要机制。

玉米(Zea may)×四倍体多年生玉米(Zea perennis)可育三倍体形态学和细胞遗传学研究

通过将普通玉米与四倍体多年生玉米大量杂交,获得一株部分可育三倍体植株MT-71,为外源遗传物质在普通玉米的导入创造新种质。MT-71杂交结实率分别为3X/2X=7.84%,2X/3X=0.56%,3X/4X=0.52%,开放授粉结实率为1.18%;其花粉母细胞（PMC）染色体平均构型为2.30Ⅰ＋3.72Ⅱ＋6.49Ⅲ＋0.23Ⅳ;3X/2X后代植株染色体几乎包括所有2n=20~30染色体数目,2X/3X和开放授粉后代中染色体数目仅有2n=20,21。结果表明,MT-71可产生有功能的雌雄配子,其中n=10,11的配子更易遗传;雌配子体对额外染色体的传递能力显著高于雄配子体,异源三倍体最有效的遗传方式为3X/2X。

高等植物产生未减数配子的途径

多倍体是细胞内具有两个以上基本染色体组的个体,它们在植物界普遍存在,其形成有两种途径,一是生物体细胞染色体数目加倍,二是未减数配子的产生和融合即性加倍,目前认为后一途径是自然多倍体形成的主要途径。未减数配子是如何产生的?