甜柿2n花粉形成的细胞学机理研究

研究了甜柿品种‘禅寺丸’2n花粉形成的细胞学机理 ,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 (ps)、融合 (fs)和三极纺锤体 (tps) ;(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)四分体时期观察到二分体和三分体。二分体最终发育成 2个 2n配子 ,三分体则形成 1个 2n配子和 2个n配子。经二分体和三分体的发生频率估算出的2n花粉频率与当年以花粉直径为指标测得的 2n花粉的实际发生频率基本一致。因纺锤体定位异常而产生的 2n配子遗传上等同于FDR(第 1次分裂重组 )型 ,因而在有性多倍化中具有重要的利用价值。

亚洲栽培稻与高秆野生稻种间不可交配性和杂种不育性的细胞学机理

亚洲栽培稻(Oryza sativa)与高秆野生稻(O.alta)分别属于AA和CCDD染色体组,其种间生殖隔离影响着高秆野生稻的有利基因向栽培稻的转移和利用.本研究从不可交配性和杂种不育性两个方面系统研究了栽培稻与高秆野生稻种间生殖隔离的细胞学机理.结果表明,其不可交配性的细胞学原因在于:(ⅰ)胚囊亲和性障碍,表现为不同程度的受精障碍,包括不受精、受精停滞和单受精等;(ⅱ)杂种不活障碍,表现为杂种胚胎发育停滞以至胚胎夭亡,这是导致不可交配性的主要原因.杂种F1不育包括胚囊败育和花粉败育,其中杂种胚囊完全败育,以胚囊退化为主;杂种花粉高度败育则主要表现为典败;杂种胚囊和花粉败育的细胞学原因主要在于其大小孢子母细胞减数分裂过程的异常,即染色体不育导致了杂种的高度败育.由此提出了克服栽培稻与非AA染色体组野生稻种间生殖隔离的可行办法.

不同倍性蝴蝶兰未减数雄配子的发生及其细胞学机理初探

采用压片法对不同倍性蝴蝶兰品种小孢子母细胞减数分裂及成熟花粉进行观测,并利用流式细胞仪测定了花粉中的DNA含量,发现除了单倍性配子外,均有少数未减数配子发生。不同倍性蝴蝶兰品种中单倍性、二倍性、三倍性和四倍性花粉平均直径分别为11.4、17.2、19.1和20.3μm,花粉直径与倍性呈正相关关系(r=0.935,P<0.065);二倍体、三倍体和四倍体蝴蝶兰品种未减数雄配子的平均发生率分别为0.59%、2.39%和0.67%,三倍体品种发生未减数雄配子的频率明显高于二倍体和四倍体品种;二倍体、三倍体和四倍体品种均通过二分体和三分体的方式形成未减数雄配子,其中二分体的形成是由于小孢子母细胞不进行减数分裂Ⅰ,而正常进行减数分裂Ⅱ所致,三分体的形成可能是由于纺锤体异常定位形成三极纺锤体所致。

山苍籽油抑制黑曲霉生长的细胞学机制

采用电镜、多维显微、快速显微图像分析,并与计算机技术相结合,研究天然山苍籽香精油抗黑曲霉的机理,获得了单纯使用光学显微镜或电镜难以获得的结果,表明该香精油能直接通过损伤黑曲霉质膜,改变其膜的物理参数和选择通透性而进入细胞,诱发细胞的一系列因素,从而导致孢子失去萌发力,并抑制菌丝体生长.

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。

我国成功克隆稻米品质关键基因

华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张启发院士领衔的水稻国家研究团队成功克隆了第一个稻米垩白率的主效基因Chalk5，并对其调控垩白形成的分子与细胞学机理进行了深入研究，相关论文已于近日在线发表于国际顶级遗传学杂志《Nature Genetics））。

我国科学家成功克隆稻米品质关键基因

由中科院院士张启发领衔的水稻国家研究团队成功克隆了第一个稻米垩白率的主效基因Chalk5,并对其调控垩白形成的分子与细胞学机理进行了深入研究,这为解释稻米产量与品质的矛盾与统一提供了遗传与分子证据,为水稻优质育种实践提供了理论指导。

人物

张启发 入选理由：成功克隆稻米品质控制关键基因 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张启发院士领衔的水稻国家研究团队，成功克隆了第一个稻米垩白率的主效基因Chalk5，并对其调控垩白形成的分子与细胞学机理进行了深入研究。

环境生物学

抗生素抗性基因（ARGs）——一种新型环境污染物；生物吸附剂对污染物吸附的细胞学机理；微生物还原条件对土壤-水系统中芘的相分布的影响；