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不结球白菜2n配子细胞遗传学研究

作　者: 于旭红
导　师: 张蜀宁
学　校: 南京农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 不结球白菜花粉母细胞减数分裂 2n配子胚囊母细胞减数分裂诱导2n配子核型分析
分类号: S634.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文以二倍体不结球白菜为材料,对其减数分裂、自然及诱导产生的2n雌雄配子进行了细胞遗传学研究,为有性多倍化遗传育种提供理论基础。主要研究结果如下：1.以二倍体不结球白菜为材料,采用染色压片法对其减数分裂和雄配子发育进行系统的细胞学研究。结果表明：(1)雄花的外部特征与花粉母细胞减数分裂有着密切关系,可作为细胞分子学和小孢子培养的选材依据；同一植株、同一花蕾乃至同一花药,能观察到2-4个分裂相,减数分裂具不同步性；(2)第一次减数分裂后期有落后染色体出现,表现出遗传异质性,第二次减数分裂中期有平行和垂直两种类型纺锤体,四分体时期四分体呈现正四面体型、十字交叉型和左右对称型,胞质分裂属同时型；(3)雄配子体发育过程中单核期所占的时间较长.成熟花粉粒属于三核花粉粒。2.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,小孢子母细胞第一次减数分裂正常,第二次减数分裂中期和后期出现平行、三极型异常纺锤体,四分体时期形成含2n配子的二分体和三分体,最终导致2n花粉的形成。因纺锤体定位异常而产生的2n配子遗传上等同于FDR(第一次分裂重组)型,因而在有性多倍化育种中具有重要的利用价值。3.以自然产生2n雌配子的二倍体不结球白菜不育系为材料,首次用压片法观察其胚囊母细胞减数分裂过程,并研究2n雌配子形成的细胞学机制。结果表明,二倍体不结球白菜胚囊母细胞的减数分裂类型为陆续型,即减数第一次分裂后形成二分体,随后进行减数第二次分裂。第一次减数分裂正常,第二次减数分裂出现异常。四分体时期形成多种形态：含有一个2n雌配子的三分体；含有两个2n雌配子的二分体；含n配子的直线型四分体和五分体及“T”型四分体等。不结球白菜2n雌配子的形成属于SDR型(第二次减数分裂核重组)。第二次减数分裂完成后功能大孢子逐渐发育成单核胚囊,双核胚囊,四核胚囊,八核胚囊至成熟胚囊。4.以二倍体不结球白菜幼嫩雌蕊为材料,采用常规压片法进行染色体核型分析。结果表明：幼嫩雌蕊中处于分裂有丝分裂中期的细胞较多,随体可见。核型公式为2n=2x=20=14m+2sm+4st(2SAT),其中第1、2、3、4、7、8、9对为中着丝粒染色体,第6对为近中着丝粒染色体,第5、10对染色体为近端部染色体,且随体位于第10对染色体上。染色体相对长度变异范围是0.62-1.42,染色体相对长度组成为2n=1L+5M1+2M2+2S。核型分类属于基本对称型的2B型。5.以秋水仙素处理过的二倍体不结球白菜为材料,用压片法分别研究诱导产生2n雄配子和2n雌配子的细胞学机理。结果表明,诱导2n雄配子的减数分裂过程中出现了染色体桥,环状染色体,不联会及胞质分裂失败等现象。最终形成二分体,三分体及少量非整倍体。诱导2n雌配子的减数分裂过程中出现了解联会及胞质分裂异常的现象,最终形成二分体,双核体。诱导2n雌配子和雄配子的遗传效应既有FDR型(第一次减数分裂重组)也有SDR型(第二次减数分裂重组)。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
缩略词表  11-12
引言  12-13
第一部分文献综述  13-37
  1 植物染色体研究进展  13-17
    1.1 减数分裂研究进展  13-14
    1.2 核型分析研究进展  14-16
      1.2.1 取材  14-15
      1.2.2 预处理  15
      1.2.3 固定  15
      1.2.4 解离  15
      1.2.5 染色  15-16
      1.2.6 制片  16
      1.2.7 镜检、封片和永久制片  16
      1.2.8 核型分析方法  16
    1.3 染色体分带和原位杂交概况  16-17
  2 2n配子细胞学研究进展  17-22
    2.1 2n雄配子形成的细胞学研究进展  18-19
      2.1.1 2n雄配子的细胞学机制  18-19
      2.1.2 2n雄配子的鉴定  19
    2.2 2n雌配子细胞学研究进展  19-20
      2.2.1 2n雌配子的发生机制  20
      2.2.3 2n雌配子的鉴定  20
    2.3 2n配子的遗传机制和遗传效应  20-22
      2.3.1 2n配子的遗传机制  20-21
      2.3.2 2n配子的遗传效应  21
      2.3.3 2n配子的遗传标记  21-22
  3 诱导减数分裂突变体形成2n配子  22-23
  4 2n配子在植物育种与种质创新中的应用  23-26
    4.1 有性多倍化  23-25
    4.2 其它应用  25-26
  参考文献  26-37
第二部分研究报告  37-63
  第一章不结球白菜减数分裂及雄核发育过程  37-45
    1 材料与方法  38
      1.1 材料  38
      1.2 方法  38
    2 结果与分析  38-41
      2.1 花发育与花粉母细胞减数分裂的对应关系  38-40
      2.2 花粉母细胞减数分裂过程  40-41
      2.3 雄配子体发育  41
    3 讨论  41-42
    参考文献  42-43
    附图  43-45
  第二章不结球白菜2n雄配子形成的细胞学研究  45-53
    1 材料和方法  46
      1.1 供试材料  46
      1.2 方法  46
        1.2.1 2n花粉频率的测定  46
        1.2.2 细胞学观察  46
    2 结果与分析  46-49
      2.1 2n花粉频率、大小及形态  46-47
      2.2 2n雄配子形成  47-49
    3 讨论  49-51
    参考文献  51-53
  第三章不结球白菜2n雌配子形成的细胞学研究  53-60
    1 材料与方法  54
      1.1 材料  54
      1.2 方法  54
    2 结果与分析  54-56
      2.1 大孢子减数分裂进程与花发育  54-55
      2.2 胚囊母细胞减数分裂过程  55-56
      2.3 减数分裂异常及2n雌配子的形成  56
    3 讨论  56-58
      3.1 不结球白菜胚囊母细胞发育类型  56
      3.2 不结球白菜2n雌配子形成机制  56-57
      3.3 不结球白菜胚囊母细胞减数分裂研究的方法  57-58
    参考文献  58-60
  附图  60-63
第四章诱导不结球白菜2n雌雄配子的细胞学研究  63-71
  1 材料与方法  64
    1.1 材料  64
    1.2 方法  64
  2 结果与分析  64-65
    2.1 诱导2n雄配子的减数分裂异常  64-65
    2.2 诱导2n雌配子的减数分裂异常  65
  3 讨论  65-66
  参考文献  66-68
  附图  68-71
第五章二倍体不结球白菜幼嫩雌蕊的核型分析  71-77
  1 材料和方法  71-72
    1.1 材料  71-72
    1.2 制片方法  72
  2 结果与分析  72-75
  3 讨论  75-76
  参考文献  76-77
全文结论  77-79
硕士期间发表论文情况  79-81
致谢  81

不结球白菜2n配子细胞遗传学研究

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