芦笋超雄株花粉母细胞减数分裂观察

减数分裂是有性生殖的关键过程。为了明确芦笋超雄株花粉母细胞减数分裂的具体情况及异常行为对配子生长发育的影响,采用改良苯酚品红压片法对58株芦笋超雄株的986个花粉母细胞减数分裂过程进行了系统观察。结果表明,(1)超雄株花粉母细胞减数分裂为胞质分裂同时型,染色体构型为10个二价体,四分体为十字交叉型。(2)中期Ⅰ小型棒状二价体的出现比例为96.55%,四价体为8.62%,染色体粘连为22.41%。(3)后期Ⅰ落后染色体的出现比例为12.07%,染色体桥为13.79%;分裂期出现微核的比例为6.59%。(4)在中期Ⅱ~末期Ⅱ中分裂不同步的出现比例为34.45%。超雄株花粉母细胞在整个减数分裂进程中,前期Ⅰ所需时间最长。减数分裂配对成10个二价体,在倍性水平上属于二倍体。减数分裂异常行为主要出现在中期Ⅰ和后期Ⅰ。对超雄株花粉母细胞减数分裂过程的观察,不仅能够丰富芦笋的细胞遗传学内容,还可以为芦笋发育生物学、杂交育种、基因定位等方面提供必要的细胞遗传学信息。

牡丹品种‘珊瑚台’花粉母细胞减数分裂行为和杂交育种试验研究

以‘珊瑚台’幼嫩花蕾中的花药为材料进行花粉母细胞减数分裂行为观察,并以‘珊瑚台’作父本开展杂交育种试验研究。结果表明:减数分裂过程中存在单价体或二价体早分离、染色体桥、染色体断片、微核等一些异常现象,占总观察细胞数的13.1%;正常分裂细胞占总观察细胞数的86.9%。‘珊瑚台’作父本时,杂交后代品种遗传了‘珊瑚台’的部分性状特征,后代杂种优势明显,形态上表现为花径增大、重瓣化等特征,杂交后代的性状更加优良,观赏价值更高。‘珊瑚台’不仅可育,还是一个优良的亲本材料,可作为父本改良牡丹花色、花型等性状,培育牡丹新品种。

绣球小孢子母细胞减数分裂染色体行为及花粉特征

【目的】建立绣球花发育的形态学指标与减数分裂进程的对应关系,观测小孢子母细胞减数分裂过程中染色体行为及花粉特征,为绣球种质创新奠定工作基础。【方法】采集不同发育阶段的花序,卡宝品红压片后,观察可育花的花粉母细胞减数分裂情况,统计减数分裂异常现象出现的比例,利用液体培养基培养并测定花粉萌发力。【结果】1)绣球‘无尽夏’花序边缘的装饰花开放之前,可育花的花粉母细胞细胞质浓厚、核仁明显。当花序边缘的装饰花微微开放时,可育花的花蕾直径在3~3.5 mm,花药宽约0.5 mm,长约1 mm,此时花粉母细胞减数分裂进入粗线期。随着可育花进一步发育,可以观察到从终变期到花粉粒的各个时期。花序边缘的装饰花完全开放时,可育花的减数分裂已经结束,此时可育花的花蕾直径在4 mm左右,花药宽约1 mm,长约1.5 mm。2)绣球‘无尽夏’在减数分裂过程中染色体行为正常,2个杂种F1的小孢子母细胞减数分裂过程出现大量异常现象。Hydrangea macrophylla‘Magical Jade’×H.chinensis的杂种F1在小孢子母细胞减数分裂中期I有46.41%的细胞出现游离于赤道板之外的染色体,52.48%的细胞在后期I和末期I会出现落后染色体或形成染色体桥,35.11%的细胞在末期Ⅱ出现微核现象。H.macrophylla‘Taube’×H.macrophylla‘Veitchii’的杂种F1在小孢子母细胞减数分裂中期I出现未配对染色体的比率为15.31%,在后期I和末期I有17.30%的细胞出现落后染色体或形成染色体桥,末期Ⅱ未观察到微核现象。3)绣球‘无尽夏’花粉粒为球形,大小一致,直径为(16.72±0.75)μm,萌发率为(25.15±3.54)%。在2个杂种F1中观察到有球形和形态不规则的皱缩花粉,H.macrophylla‘Taube’×H.macrophylla‘Veitchii’杂种F1球形花粉粒的直径为(16.60±1.73)μm,萌发率为(16.26±1.72)%。H.macrophylla‘Magical Jade’×H.chinensis杂种F1的球形花粉粒可分为大小2类,小花粉粒的直径为(16.48±0.71)μm,大花粉粒的直径为(23.30±1.82)μm,是小花粉的1.41倍,推测为2n花粉,大花粉占花粉粒总量的(6.12±1.01)%。【结论】花序边缘的装饰花微微开放,可育花的花蕾直径3~4 mm,可以作为绣球离瓣组花粉母细胞减数分裂启动的标志。绣球‘无尽夏’及H.macrophylla‘Taube’×H.macrophylla‘Veitchii’的杂种F1花粉萌发率较高,在后期的育种工作中可以进一步用作杂交亲本。

中国芹花粉母细胞减数分裂终变期的核型分析

以中国芹品种铁杆芹花蕾为材料,选取花粉母细胞减数分裂终变期进行染色体核型分析,将其与根尖染色体核型进行比较研究,并探讨了获得终变期分裂相的最佳制片方法。结果表明:二者核型公式均为K(2n)=2x=22=6m+2sm+8st+6t,其中第5、7、9对为中部着丝粒染色体,第6对为亚中部着丝粒染色体,第2、3、8、11对为近端部着丝粒染色体,第1、4、10对为端部着丝粒染色体,其染色体相对长度组成为2n=2S+2M1+6M2+1L,染色体核型为3B型。

通辽杨花粉母细胞减数分裂及其染色体行为研究

在温室水培条件下对通辽杨（Populus simonii Carr．×P．nigra L,‘Tongliao’）花粉母细胞减数分裂进程及其染色体行为进行了研究。结果表明：（1）通辽杨花粉母细胞减数分裂与其雄花芽／花序外部特征和花药颜色有着密切关系，前期Ⅰ作为减数分裂过程中最关键而复杂的一个阶段，大约占整个减数分裂进程90％的时间；中期Ⅰ存在单价体，后期Ⅰ有落后染色体出现，表现出较强的遗传杂合性，而且中期Ⅱ平行纺锤体的出现与天然花粉中大花粉的存在之间可能有着一定的联系；（2）在通辽杨减数分裂过程中核仁数目存在1～8个的动态变化，这种现象可能与杨属植物古多倍性起源有关，并推测通辽杨染色体组内至少存在8对带有次缢痕的染色体；（3）在同一个花芽，同一个小花，乃至同一个花药中，往往能同时观察到5～9个不同的分裂相，这种减数分裂不同步性是通辽杨适应环境的一种进化表现，对其种群繁殖具有重要意义。

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析。结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体。同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因。

黄瓜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育的细胞学研究

以南方型和北方型两个生态型黄瓜为材料,用改良的染色和制片方法,较为系统的研究了黄瓜花粉母细胞(PMC)减数分裂及其雄配子体的发育过程。结果表明:1黄瓜减数分裂属于同时型胞质分裂,双线期染色体具有明显的交叉节并呈现出较易识别的棒状或环状形态,在末期 和末期 有多核仁和核仁融合现象;2在四分体时期的小孢子成十字交叉形(decussatetype),而非四边形(isobilateraltype);3雄配子体发育过程中观察到两核居中期的特殊现象,在核居中期小孢子只有一层壁,而在核靠边期小孢子出现了两层壁;4黄瓜的成熟花粉粒属于两核花粉粒。

同源四倍体青花菜花粉母细胞的减数分裂

以同源四倍体青花菜为材料,采用常规压片法研究花粉母细胞减数分裂行为。结果表明:同源四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程与二倍体基本相同但有其特殊性。主要表现在:中期Ⅰ染色体的构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ和中期Ⅱ有赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ还出现染色体分离不同步及不等分裂的现象;四分体时期出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体。花粉母细胞减数分裂平均异常频率为31.5%,是同源四倍体青花菜花粉育性低的细胞学原因。

毛白杨花粉母细胞减数分裂及其进程的研究

采用细胞遗传学方法对毛白杨 (PopulustomentosaCarr.)花粉母细胞减数分裂及其进程进行了研究 .结果表明 :①毛白杨花粉母细胞减数分裂进程有一定的规律 ,且与花序的形态和花药颜色变化有密切相关 ;②减数分裂染色体行为表现因个体不同而不同 ,终变期、中期Ⅰ有数目不等的单价体出现 ,在后期Ⅰ乃至末期Ⅰ、末期Ⅱ可见到单独存在的落后染色体 ,体现了毛白杨遗传上的异质性 ;③毛白杨减数分裂存在多核仁现象 ,在末期Ⅰ、末期Ⅱ最多可见到含 8个小核仁的子核 ,并且随着减数分裂进行 ,多个小核仁发生合并 ,最终生成一个大核仁 ;④毛白杨各无性系在减数分裂进程上存在着差异 ,甚至同一雄性无性系植株的不同花芽或同一花芽上不同部位等 ,其花粉母细胞减数分裂时期也表现为不同步性 。

黄瓜花粉母细胞减数分裂行为的研究

研究了华北型、华南型和西南型黄瓜花粉母细胞的减数分裂行为 ,发现黄瓜细胞核减数分裂的同步性较高 ,细胞质是同时型分裂。在细胞核分裂的过程中 ,核仁在前期 I到中期 I逐渐消失 ,在前期 再次出现 ,随后消失 ;染色体在前期 I到中期 I逐渐收缩 ,变得清晰 ,至末期 I解螺旋 ,变得模糊 ,在前期 再次清晰。不同生态型黄瓜终变期的染色体构型均以环状二价体为主。在前期 I和前期 ,西双版纳黄瓜的核仁都相应地比另外两种生态型黄瓜品种的多 ,在后期 I还偶尔出现染色体桥 ,显示了西双版纳黄瓜变种的特殊性。研究还发现寒冷的气候条件下栽培黄瓜都能够形成高频率的多分体 ,推测其形成很可能与低温逆境有关。

同源四倍体矮牵牛花粉母细胞减数分裂观察

以同源四倍体矮牵牛06P-12为材料,采用常规压片法对花粉母细胞减数分裂过程及染色体行为进行了观察研究,以探明同源四倍体矮牵牛育性降低的细胞学原因.结果显示:花粉母细胞减数分裂过程与二倍体基本相同但有其特殊性,主要表现在:终变期染色体的构型复杂,有四价体、三价体和单价体;中期Ⅰ和中期Ⅱ有赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体、丢失染色体、染色体桥及不均等分裂的现象;四分体时期出现一分体、二分体、三分体以及含微核的异常三分体、四分体、多分体.花粉母细胞减数分裂过程中正常细胞平均达78.6%,异常细胞频率平均为21.4%.研究表明,同源四倍体矮牵牛育性降低的细胞学原因是减数分裂过程中染色体行为异常.

萝卜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育

采用染色体压片法和爱氏苏木精染色一冬青油透明法研究了萝卜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程。结果表明：萝卜花粉母细胞减数分裂的胞质分裂方式为同时型，终变期二价体多为棒状和环状，有3％的异型二价体，中期Ⅰ出现少量染色体落后现象，中期Ⅱ纺锤体的排列方式有垂直型、平行型和八字型，四分体排列按比例依次为十字交叉型、四面体型和左右对称型。成熟花粉为3核型，包括1个营养核及2个精核，具3个萌发孔。2．0-4．5mm的花蕾处于单核期，可作为花药培养或小孢子培养的选材依据。花粉可染率为87．9％，败育多发生在单核期。

木立芦荟小孢子母细胞减数分裂与花粉育性关系的初步研究

文章从减数分裂过程、小孢子发育两方面,探讨了木立芦荟(AloearboresensMill.)花粉败育的原因。木立芦荟花粉母细胞染色体数目为2n=14,由4对长染色体和3对短染色体组成,属二型性核型。其减数分裂异常,发现存在单价体和多价体、染色体桥、落后染色体、不均等分离、微核等。同时观察到木立芦荟染色体具有极度的黏质性,使减数分裂各阶段的染色体不易散开。统计各种异常现象出现的频率并分析了这些异常现象形成的可能机制及对正常小孢子形成的影响,推测染色体间的丝状粘连可能是木立芦荟小孢子母细胞减数分裂异常并导致败育花粉产生的主要因素。成熟花粉粒中90%以上为败育花粉,属碘败型。

欧洲黑杨花粉母细胞减数分裂观察及其不同步性分析

以欧洲黑杨的雄花枝为材料,采用温室切枝水培和醋酸洋红染色制片法,观察花粉母细胞减数分裂进程及其与花芽发育外部形态的关系。结果表明:(1)欧洲黑杨花粉母细胞的减数分裂进程快慢与温度高低关系密切;(2)减数分裂发生时其花芽的外部形态发育没有明显变化;(3)花粉母细胞减数分裂不同步性突出,同一花药内的花粉母细胞处于不同的减数分裂时期,且同一花芽尖端发育明显滞后于中部和基部;(4)减数分裂过程中有少量的核仁异常现象,虽观察到较多平行纺锤体现象,但未发现天然2n花粉。该研究结果揭示了欧洲黑杨减数分裂的遗传变异规律,为诱变育种、倍性育种以及分子水平的进一步研究奠定了细胞学基础。

荠菜的花粉母细胞减数分裂及核型分析

对武汉地区野生荠菜的花粉母细胞减数分裂观察表明，绝大多数花粉母细胞中染色体正常配对与分离，终变期形成16个二价体，其减数分裂为同时型；花粉粒育性为95．06％；荠菜的染色体数目为2n=32，核型公式为K（2n）=4x=32=30m＋2sm，其染色体相对长度组成为2n=4L＋14M2＋10M1＋4S，属于“1B”类型；其染色体实际长度在0．69～1．56um之间，属于小染色体。

青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育

采用染色体制片及爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育过程进行了细胞学研究.结果表明:花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,四分体为正四面体型或十字交叉型;中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞可见赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体;四分体时期可观察到二分体、三分体及含微核的异常四分体.雄配子体发育过程包括2次有丝分裂,成熟花粉为3细胞型,具3个萌发孔.减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占10.28%;雄配子体发育过程中异常频率约为3.2%,败育主要发生在单核期.

华北落叶松小孢子母细胞(PMC)减数分裂和花粉的发育

采用染色体压片法系统地观察了华北落叶松Larix principis-rupprechtii小孢子母细胞(PMC)减数分裂的细胞学特征和花粉发育过程。结果表明:华北落叶松PMC减数分裂始于当年秋季,以弥散双线期的特殊状态休眠越冬,次年春天又重新恢复其后续的减数分裂过程。主要特点是在同一花药中,减数分裂不同步,且各阶段分裂速度较快,3天内全部停留在四分体阶段;二价体构型主要为两臂共发生过两次以上交换的环形二价体,少数细胞中偶见一臂发生交换的棒状二价体;其平均构型为10.62II+1.38II;中期II核分裂相既有平行式样,又有互为垂直式样,形成左右对称型和四面体型四分体,兼具单、双子叶植物四分体主要类型特点。四分体持续一周后,细胞壁开始溶解,4个小孢子分离并游离在药室中,成为独立的单核花粉。其后细胞核开始有丝分裂,最后形成由2个原叶细胞、1个管细胞、1个柄细胞和1个体细胞共5个细胞组成的成熟花粉。此外,还观察到成熟花粉当中有13.6%是由4个细胞组成的。

龙眼花粉母细胞减数分裂观察

以龙眼石硖品种为材料,采用改良涂片法对花粉母细胞减数分裂过程进行了系统观察。结果表明,(1)龙眼减数分裂进程与花蕾大小,花药颜色有密切关系,在同一花蕾甚至同一花药中表现不同步性。(2)龙眼减数分裂染色体行为存在染色体片段、落后染色体、染色体桥、分裂不同步、微核及多分体等异常现象,从细胞遗传学水平上分析了龙眼花粉母细胞减数分裂异常的原因。为龙眼细胞遗传学的深入研究和品种改良提供了科学依据。

黑芥与花椰菜体细胞杂种花粉母细胞的减数分裂不同步及染色体行为异常

本研究对黑芥与花椰菜体细胞杂种及其双亲的花粉母细胞减数分裂行为进行了观察和比较,结果表明黑芥与花椰菜的花粉母细胞减数分裂同步性很高,而其体细胞杂种表现出明显的减数分裂不同步,各杂种不同株系间减数分裂不同步的程度与跨度各异。减数分裂不同步发生是由于为部分花粉母细胞在减数分裂某一时期发生停滞或推迟,这一时期(或第一个停滞时期)主要发生在第一次减数分裂的前期。花粉母细胞发育虽不同步,但最后均完成减数分裂形成花粉粒,所形成的花粉粒的活性相差甚远。此外,研究结果还显示,体细胞杂种有着较高的减数分裂染色体行为异常频率,尤其是在中期Ⅰ后。主要表现为减数分裂中期Ⅰ的染色体的早迁、后期Ⅰ和后期Ⅱ的染色体滞后及染色体不均等分离、四分体时期的异常等现象。花粉粒的活性与减数分裂时期染色体行为异常程度有关,染色体行为异常及微核现象出现的频率越高,相对的花粉粒活力也越低。

大青杨花粉母细胞减数分裂及其发育

在温室(10～20℃)水培条件下,对大青杨花粉母细胞减数分裂及花粉发育过程进行了研究,结果表明:大青杨完成孢母细胞到四分体发育大约需要120h;减数分裂过程中最关键而复杂的前期Ⅰ大约占整个减数分裂进程60%的时间;当染色体从中期Ⅰ向两极迁移时,有明显落后的染色体,中期Ⅱ分裂相具有大量平行纺锤体和垂直纺锤体;大青杨花粉母细胞减数分裂与其雄花芽和花药形态有着密切关系,可从花芽外部形态变化判断花粉母细胞减数分裂进程。