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周晓慧等
, 2011,
茄子花粉母细胞减数分裂行为观察
,
分子植物育种
Vol.9 No.85 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0085)
1616
Fujieda, 1990;
詹园凤等
, 2009a;
詹园凤等
, 2009b)
，
迄今未见系统的减数分裂研究。因此，本实验采用
改良的染色体制片技术，对茄子的减数分裂行为进
行系统观察，以期为茄子染色体工程育种提供必要
的细胞学依据。
1
结果与分析
经观察发现，茄子的胞质分裂方式属同时型。
现将各时期的特点总结如下。
1.1
第一次减数分裂
花粉母细胞进入减数分裂第一次分裂的前期，
从细线期
(leptotene)
到终变期
(diakinesis)
，细胞核体
积增大，并清晰可见。细线期：染色体凝结成细长
的线状结构，位于核仁一侧，形成所谓的
‘
花
束
’(bouquet)
状染色体
(
图
1A)
。粗线期
(Pachytene)
：
茄子的
12
对同源染色体进行配对，染色体收缩，
比细线期粗
(
图
1B)
。双线期
(diplotene)
：染色体进
一步螺旋化，配对的染色体形成交叉结
(chiasmata)
(
图
1C)
。终变期：染色体更加超螺旋化，以环状二
价体的形成为主
(
图
1D)
。前期Ⅰ结束后，核仁开始
解体，核膜逐渐消失。
中期Ⅰ
(metaphase I)
，茄子的
12
个二价体紧凑
的排列成一排，没有分散在赤道板平面之外，纺锤
丝清晰可见
(
图
1E)
。后期Ⅰ
(anaphase
Ⅰ
)
：在纺锤丝
的牵引下，二价体中的
2
条同源染色体相互分离并
移向两极
(
图
1F;
图
1G)
。末期Ⅰ
(telophase
Ⅰ
)
：到
达两级的染色体开始解螺旋，变得模糊，而后浓缩
成团，但没有出现细胞板，表明茄子的胞质分裂为
同时型
(
图
1H;
图
1I)
。
1.2
第二次减数分裂
茄子花粉母细胞进入第二次减数分裂后，两极
的核仁解体和核膜消失，每个染色体的
2
个姐妹染
色单体逐渐分开，进入前期
II (prophase II)(
图
2A)
。
中期Ⅱ时
(metaphase II)
，两极的染色体短粗，又由
纺锤丝牵引整齐地排列于各自的赤道板上
(
图
2B)
。
后期Ⅱ，姊妹染色单体发生分离，移向四极
(
图
2C)
。
进入末期Ⅱ
(telophase II)
，染色体开始解螺旋，核仁、
核膜重新形成，经过细胞质分裂形成辐射状四分孢
子
(
图
2D;
图
2E)
，进而形成花粉粒
(
图
2F)
。
图
1
茄子的花粉母细胞减数分裂过程
(
第一次减数分裂
)
注
: A:
细线期
; B:
粗线期
; C:
双线期
; D:
钟变期
; E:
中期
I,
染色体排成一排
; F
和
G:
后期
I,
染色体被纺锤丝牵引
,
移向
两极
; H
和
I:
末期
I,
染色体到达两级
,
并解螺旋
,
变得模糊
Figure 1 Meiosis of pollen mother cells in eggplant (MI)
Note: A: Leptotene; B: Pachytene; C: Diplotene; D: Diakinesis;
E: Metaphase I, chromosomes came into line; F&G: Anaphase
I, chromosomes separated and moved to two poles; H&I:
Telophase I, chromosomes became illegible
在茄子的减数分裂过程中，存在着非同步性分
裂的现象。其表现为：在同一个花粉母细胞中的染
色体存在着不同步的分裂：如在后期
II
中，一组染
色体已开始分离，而另一组还未分离
(
图
2B)
。此外，
同一花药中不同的花粉母细胞的减数分裂进程也
并不一致，在同一视野中还可观察到前期
II
至末期
II
的各种不同减数分裂时期的细胞。
1.3
花蕾长度与花粉发育时期的关系
通过取样观察发现，花蕾和花药的长度和花粉
发育时期密切相关。处于减数分裂期的花蕾纵径大
约在
0.8 cm~1.2 cm
之间，此间大小的花蕾能够观
察到花粉发育的各个时期；当花蕾纵径大于
1.5 cm
时，只能观察到成熟的花粉粒。