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辐射诱发红桔少核的细胞遗传学
任振川 梁国鲁
朱四新 郑碧海 杨 雪
面甫农业大学园艺系 重庆
周育彬
中国农业科学院柑秸研究所 重厌 ,
研 究表明 , 辐扮诱发的少核 红桔在有丝分 裂对期和 中期 约有 的细胞 出现
一 对体细胞染 色体联会
。
在甘照株 系中也能着崖弓一 , 琦同源染 色体的非交叉平行
联会 , 仅 占观察总数的 , 其余大多数细胞 中的 条染 色体 则随 机分 散在核
内 在花粉母细胞染色体行为的观察中 , 衬照 红桔终 变期和 中期 约 的细胞
为正常的 讨二价体 , 而 辐射 少核 红桔却有 崎变细胞类 型 , 其中宁 构
型 的细胞 占崎变细 胞 的 在后期和末期 有落后 染 色体
、 染 色体桥
、
重组核 、
三分体
、
异常四分体
、
五分体和 九分体等崎变类裂
。 红桔辐针 少核 与辐射导致染 色
体以 易位杂合体为主 的崎变有关
。
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少核
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染色体
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辐射诱发柑桔无核或少核变异 , 已在柑桔育种上显示出愈来愈诱人的前景
。 科学地阐述
辐射诱发无核和少核柑桔的遗传机制 , 不仅可丰富柑桔辐射育种理论 , 而且对实际应用也具
有重要的指导作用 。 为此 , 我们对辐射诱发的少核红桔的体细胞有丝分裂和花粉母细胞减数
分裂时期染色体的变异进行了研究
。
材 料 与 方 法
试脸材料 取自中国农业科学院柑桔研究所 , 为 年用 “ 射线 辐照 四 川大红袍
。此 北。 。 细 种子后 , 从实生苗中选育出的 少核红桔株系 。 据多年的统计
观察 , 其果实种子数较对照减少 一 , 而产量并未受影 响
。
料片方法 从 月下旬开始 , 每天上午 时左右取辐射诱变系植株和对照植株的幼嫩茎尖
及花蕾 直径 左右 , 立即置于新配制的甲醇和冰乙酸 固定液中固 定 小时以
上 。 有丝分裂期体细胞的制片主要按陈瑞阳等 ‘ 的酶解去壁低渗法进行 , 将 固定 过的茎尖
切细 , 蒸馏水清洗数次 , 于 的纤维素酶和果胶酶混合酶液中室温处理 小时 , 冰冻玻片
此文于拍 年玲月 日收到
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核 农 学 报 卷
上快速涂抹 , 火焰 干燥 , 染色 , 镜检和照相 。 减数分裂期花粉 母细胞的制片 , 按改 良
涂片法进行 〔“ 〕。 将 已固定的花蕾
, 剥去花瓣 , 取下花药 , 于冰冻载片上快速涂抹捣碎 , 滴加
一 滴固定液
, 轻轻 吹气 , 立即置火焰上微烤 , 空气干燥 , 染色 , 镜检 , 显微摄影 。
、 、
结
节 、
果 与 分 析
一 辐射对体细胞染色体的影晌
经辐射诱变的少核株系 , 其体细胞有丝分裂呈现出很大程度的变异 , 主要表现在同源染
色体的交叉联会上
。 在所观察的 个细胞中
, 有 一 对不同程度交叉联会的同 源 染色体 ,
占观察总数的
。
在对照株系中也能看到 一 对同源染色体的非交叉平行联会 ,
’
仅 占观
察总数的 , 其余大多数细胞中的 条染色体则随机分散在细胞核内
。
体细胞染色体联
会在生物中曾有过零星的报道 , 但象红桔这样高频率的体细胞联会现象是罕见的
。 尽管机理
不清 , 但联会频率显著高于对照无疑与辐射诱变有关 , 值得进一步深入研究
。
二 辐射对花粉母细胞染色体构型的影晌
从表 中可看出 , 辐射少核株系 的染色体行为受到了严重的干扰
。 对照株系中具 个正常
二价体的细胞 占 。 , 具有 个四价体和
、 、 个单价体的细胞分别 为 和
。
在
辐射诱变少核株系的花粉母细胞 中 , 个正常二价体的细胞 占 , 具
、
个四 价 体细胞
的频率为 , 具
、 、 个单价体细胞的频率为 。 此外 , 还存在 。 的六价体细
饱
。 在辐射诱发的畸变构型 中 , 以 较多
, 占 。 而 比较复杂的畸变染色体构型
愁 和 万 , 它们具有极高的败育性 随着减
表 红桔花粉母细胞减数分裂终变期和 中期 的染色体联会构型
夕
对照株系 少核株系 一 可一
染色体联会构型 细 胞 数 细 胞 数
⋯
︸一
肠
染色体联会构型
肠
十
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期 辐射诱发红桔少核的细胞遗传学
引 尼沁 二 厂
对照株系茎尖晚前期示 二 正常染色体 对照株系茎尖晚前期示 对同源染色体的平行联会 少核红桔 株 系
茎尖晚前期示 对交叉联会 的同源染色体 少核红桔株系茎尖晚前期示 对交叉联会 的同源染色体 , 对照株系中期 示
对 二价体 对照株系终变期示 条单价体 了 少核株系中期 工示 条单价体 少核株系终变期示 个四价体 少核株系
终变期示 个六价体 少核株系中期 工示 个四价体和 个六价体 少核株系终变期示具双核的 对二价体细胞
·
少
核 株系后期 示 个落后染色体 少核株系后期 示 条落后染色体 少核株系后 期 示染色体桥 少核株系的染 色
体重组核 铸 对照株系末期 示 一 的正常染色体分离 了 少核株系前期 示双核花粉母细胞 少核株 系后期 的多
极分裂 少核株系不正常三分体 少核株系异常四分体 , 少核株系异常五分体 对照株系的成熟花粉粒 。
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农 学 报 卷
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了
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成
数分裂的进程 , 在后期
、 末期
离等 。 在多分体时期可发现二分体
、
见图版 。
常可发现落后 染色体 、 桥
、 微核
、
不等分离
、 多极分
三分休
、 异常四 分体
、 五分体
、 甚至九分体的畸变类型
讨 论
有关柑桔无核和少核性状与染色体畸变的关系 , 国内外 已有一些报道 ”一 “ 。 概括起来
,
,
主要涉及染色体不配对 , 倒位杂合体 , 易位杂合体等类型
。 而这些结论主要来 自自然突变产
生的无核或少核柑桔品 种 。 至于 辐射诱变柑桔的少核性状 , 从本文的观察可看出 比自然突变
导致的染色体畸变要更为复杂 。 四价体和单价体的高频率出现 , 其 中四价体的出现频率为对
照的 倍 , 单价体为 倍 。 多价体的产生 , 表明发生了染色体的相 互易位 。 此外 , 在终变
期和 中期 花粉母细胞 中有 一 的 万和 那畸变细胞 , 表明不
仅在具有相 互节段易位的染色体间不能配对 , 而且在其它 同源染色体 间也有不能配对的 。 据
花粉萌发力实验表明 , 对照的花粉萌发率为 , 而辐射少核 株系仅 为 。 显然 ,
少核株系的花粉萌发率明显降低 , 这可能主要是 由于部分染色体的节段互换 以及不少染色体
的不配对所 引起 , 从而导致了核 内染色体的缺失和重复 , 以及各种畸变类型的产生 , 而类似的
染色体畸变也可能经常出现在大抱子母细胞的减数分裂过程中 , 从而 引起果实的少核现象 。
柑桔的遗传组成是十分混杂的 , 前人 已有过研究 〔“ 一 “ , 表现在花粉母细 胞 减数分裂均
有不同程度的单价休和其它畸变类型存在
。
从本文的对照株系中也证实了这一点 。 比较分析
本文的观察结果 , 初步可看出少核 与染色体畸变类型之间的相 关关系为果 实中种子减少
一 , 四价体频率增加为 , 而花粉萌发率降低
。 能否利用体细胞联会现象
来 早期筛选少核株系 , 从本文中还较难得出这种明显的相应 关系 , 值得进一步研究 。
参 考 文 献
〕陈瑞阳等 植物有丝分裂染色体标本制备的新方法
。 植物学报 , , 了 ”一 。
〔 〕梁国鲁 苹果属五个二倍体种的染色体行为观察 。 中国果树 , , 一
。
〔 〕梁国鲁 部分柑桔属及其近缘属 一带带型研究 遗传学报 , , 连 一 。
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