植物学报 ›› 2011, Vol. 46 ›› Issue (4): 407-412.doi: 10.3724/SP.J.1259.2011.00407

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东乡野生稻与栽培稻正反交种间杂种F1的雄配子发生与发育

罗向东1, 戴亮芳1, 万勇2, 胡标林1,2, 李佛生1, 李霞2, 谢建坤1,2*   

  1. 1江西师范大学生命科学学院, 南昌 330022;
    2江西省农业科学院水稻研究所, 南昌 300200
  • 收稿日期:2010-10-14 修回日期:2010-12-03 出版日期:2011-07-01 发布日期:2011-07-01
  • 通讯作者: 谢建坤 E-mail:xdluolf@yahoo.com.cn
  • 基金资助:

    东乡野生稻DNA渐渗诱发栽培稻基因组结构及基因表达变化研究;东乡野生稻基因渗入系的构建及其遗传与表观遗传研究

Cytological Studies of Male Gametogenesis and Development in the Reciprocal Interspecific Hybrid F1 of Dongxiang Wild Rice (Oryza rufipogon) and Oryza sativa

Xiangdong Luo1, Liangfang Dai1, Yong Wan2, Biaolin Hu1,2, Fosheng Li1, Xia Li2, Jiankun Xie1,2*   

  1. 1College of Life Science, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China

    2Rice Research Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Science, Nanchang 300200, China
  • Received:2010-10-14 Revised:2010-12-03 Online:2011-07-01 Published:2011-07-01
  • Contact: Jiankun Xie E-mail:xdluolf@yahoo.com.cn

摘要: 该文以东乡野生稻与栽培稻(美国光壳稻P1003)的正反交种间杂种F1(正交为光壳稻P1003×东乡野生稻; 反交为东乡野生稻×光壳稻P1003)为试材, 研究其各个减数分裂时期的染色体行为特征、染色体交换重组及雄配子发育特点。结果表明: 正反交杂种F1花粉母细胞细胞核减数分裂的同步性较高, 细胞质为连续型胞质分裂类型。在细胞核分裂的过程中, 核仁在前期I到中期I逐渐消失。染色体在前期I到中期I逐渐收缩, 变得更加清晰可见。在终变期和中期I, 90.54%以上的花粉母细胞能形成12个二价体(含少数棒状二价体和8字型二价体), 部分花粉母细胞(正交9.46%, 反交7.65%)出现少量的单价体、三价体和四价体。后期I观察到1.27%–1.35%的花粉母细胞含有1至数条落后染色体。最终有92.6%–94.8%的小孢子能发育成形态正常、染色能力强的成熟花粉粒。另外, 在正交杂种F1的粗线期中存在2个核仁, 而反交杂种F1及其双亲的粗线期只有1个核仁。这些研究结果可为作物品种改良、种质资源创新以及种间亲缘关系研究提供细胞学证据。

Abstract: The reciprocal interspecific hybrid F1 from Oryza sativa L. (smooth indica rice P1003 of USA) crossed with Dongxiang wild rice (Oryza rufipogon Griff.) was used to investigate the meiosis behavior, chromosome recombination, and characteristics of male gametophytes. The pollen mother cells (PMCs) of the reciprocal interspecific hybrid F1 showed successive cytokinesis and a relatively higher synchronization in nuclear division. The nucleolus disappeared gradually from prophase I to metaphase I. With condensation of chromatins, chromosomes became more identifiable from prophase I to metaphase I. At diakinesis and metaphase I, 90.5% of PMCs could form 12 bivalent chromosome configurations, including a few bar-bivalents and “8”-shaped bivalents. Low frequency univalents, trivalents and tetravalents were observed in other PMCs (9.46% PMCs in the original cross; 7.65% PMCs in the reciprocal cross). At anaphase I, one or more lagging chromosomes were observed in 1.27%–1.35% of PMCs. Finally, 92.6%–94.8% of microspores could develop into normal and stainable pollen grains. In addition, 2 nucleoli were observed in P1003 × Dongxiang wild rice at prophase I. However, Dongxiang wild rice × P1003 and their parents had only one nucleolus. These results provide cytological evidence for crop enhancement and phylogenic relationships of rice.

高清松, 杨泽峰, 徐辰武 (2009). 水稻基因组进化的研究进展. 扬州大学学报(农业与生命科学版) 30(2): 34–44.
胡标林,余守武,万勇,张铮,邱兵余,谢建坤 (2007). 东乡野生稻全生育期抗旱鉴性定. 作物学报 33(3): 425–432.
李德军, 孙传清, 付永彩, 李晨, 朱作峰, 陈亮, 才宏伟, 王象坤 (2002). 利用AB-QTL 法定位江西东乡野生稻中的高产基因. 科学通报 47(11): 854–858
刘凤霞, 孙传清, 谭禄宾, 李德军, 付永彩, 王象坤 (2003). 江西东乡野生稻孕穗开花期耐冷基因定位. 科学通报 48(17): 1864–1867.
罗向东, 陈劲枫, 郭军洋, 娄群峰, 钱春桃 (2004). Cucumis hytivus × C. hystrix 种间杂种形态学和细胞遗传学观察. 西北植物学报 24(12): 2303–2306.
罗向东, 戴亮芳, 陈龙正, 陈劲枫 (2006). 酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.)与不同基因型栽培黄瓜(C. sativus L.)种间杂交及杂种鉴定. 武汉植物学研究 24 (3): 207–211.
罗向东, 戴亮芳, 钱春桃, 陈劲枫 (2007). 野黄瓜与栽培黄瓜种间杂种F1雌雄配子发生和发育的细胞学研究. 中国农业科学 40(2): 338–344.
韦贞国 (1978). 棉属种间杂交不亲合性的克服及杂种后代育性的研究. 中国农业科学 4: 15–19.
吴定华, 梁树南 (1992). 番茄远缘杂交的研究. 园艺学报 19: 41–46.
谢建坤, 胡标林, 万勇, 张弢, 李霞, 刘如龙, 黄运红, 戴亮芳, 罗向东 (2010). 东乡普通野生稻与栽培稻苗期抗旱性的比较研究. 生态学报 30(6): 1665–1674.
周毅,邹喻平,洪德元,周骏马 陈受宜 (1996). 中国野生稻及栽培稻核糖体DNA第一转录间区序列分析及其系统学意义. 植物学报 38 (10): 785–791.
Ansari H A, Ellison N W, Williams W M (2008). Molecular and cytogenetic evidence for an allotetraploid origin of Trifolium dubium (Leguminosae). Chromosoma 117:159–167.
Chen JF, Staub JE, Qian CT, Jiang J, Luo XD, Zhuang FY (2003). Reproduction and cytogenetic characterization of interspecific hybrids from Cucumis hystrix Chakr.×C. sativus L. Theoretial and applied Genetics 106: 688–695.
Kishhii M, Yamada T, Sasakuma T, Tsujimoto H (2004). Production of wheat – Leymus racemosus chromosome addition lines. Theoretial and applied Genetics 109: 255-260.
Xie JK, Wu YL, Kong XL, Bao JS, Wan Y, Huang YJ (2006). Identification of SSR markers linked to acid detergent fiber (ADF) in rice straw by bulked segregant analysis. Journal of Agricultural and Food Chemistry 54: 7616–7620.
Zhang ZH, Su L, Li W, Chen W, Zhu YG (2005). A major QTL conferring cold tolerance at the early seedling stage using recombinant inbred lines of rice (Oryza sativa L.). Plant Science, 168: 527–534.
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[1] 杨礼锐 陈木楚. 植物抗逆性与光呼吸作用之间的关系[J]. 植物学报, 1991, 8(01): 43 -47 .
[2] 国风利 韩玉珍 孟繁静. 冬小麦中玉米赤霉烯酮结合蛋白的组织定位和分离纯化[J]. 植物学报, 1996, 13(专辑): 74 -75 .
[3] 贺萍. 北京植物园展览温室植物的害虫调查及主要害虫的防治[J]. 植物学报, 1996, 13(02): 44 -47 .
[4] 崔凯荣 陈克明 王晓哲 王亚馥. 植物体细胞胚胎发生研究的某些现状[J]. 植物学报, 1993, 10(03): 14 -20 .
[5] 黄瑶 李朝銮 马诚 吴乃虎. 叶绿体DNA及其在植物系统学研究中的应用[J]. 植物学报, 1994, 11(02): 11 -25 .
[6] 王璞 赵秀琴. 浸提条件对小麦秸秆中化感物质检测结果的影响[J]. 植物学报, 2001, 18(06): 735 -738 .
[7] 云自厚 梁明霞 张存洁 谭志一. 用气相色谱测定植物样品中的微量细胞分裂素[J]. 植物学报, 1988, 5(01): 60 -63 .
[8] 何艳霞;王子成*. 拟南芥幼苗超低温保存后DNA甲基化的遗传变异[J]. 植物学报, 2009, 44(03): 317 -322 .
[9] 施怡婷, 杨淑华. 中国科学家在乙烯信号转导领域取得突破性进展[J]. 植物学报, 2016, 51(3): 287 -289 .
[10] 吕超群, 孙书存. 陆地生态系统碳密度格局研究概述[J]. 植物生态学报, 2004, 28(5): 692 -703 .