在减数分裂异常行为龙舌兰龙舌兰那韦伯var. azul

背景

龙舌兰龙舌兰那蓝韦伯是唯一一个被México联邦法律允许用于龙舌兰酒生产的品种，龙舌兰酒是当代最受欢迎的龙舌兰酒精饮料，被世界公认。尽管植物的经济，遗传和观赏价值，但尚未进行细胞遗传学研究，这可能导致更好地了解其未来遗传改进的繁殖。

这项工作的目标是研究花粉母细胞的减数分裂行为及其对花粉活力的影响龙舌兰龙舌兰那韦伯var. azul。

结果

在后神Ⅰ（A-I）中的花粉母细胞分析显示出82.56％的细胞，具有正常的内源，17.44％，不规则的后期。其中5.28％对应于与侧臂桥（SAB）细胞;3.68％的细胞与一个桥和一个片段;不规则后期的2.58％，表现出与一个或两个滞后染色体和2.95％的细胞显示出一个偏心片段;用两个桥和具有两个桥的细胞和一个缩小片段的细胞分别观察到1.60％和1.35％的频率。在外华酶II中，一些细胞也显示出桥和碎片。异常A-I细胞有许多缩小或空花粉颗粒（42.00％）和58.00％可行的花粉。

结论

观察到的减数分裂不规则现象表明，花粉存在结构染色体畸变，如杂合子倒转、姐妹染色单体交换、缺失和重复等。

属龙舌兰，分布在世界的热带和亚热带地区，是一个多肉植物大群，有136种197种，起源中心可能局限于墨西哥[1］．亚因子龙舌兰特别是部分Rigidae和Sisalanae(a)酒精饮料，如龙舌兰酒和梅斯卡尔酒;B)天然长而硬的纤维;c)甾体化合物和药用原则[2-4.］．

属龙舌兰半生植物是否为多年生植物，在生命周期结束时只开一次花(6-8年A. tequilana）。只有在1933年以后本属已细胞学研究的对象，从此，染色体数目已经对大量的物种。基本的染色体数目X= 30个品种，从二倍体到六倍体[5.-7.］．洞穴(8.]报道定期减数分裂在五个二倍体，二四倍体和一个六倍体物种，和不规则减数分裂两个多倍体，其中在后期I. Brandham [观察桥梁和片段9.进行了细胞学调查龙舌兰STRICTA，为此他描述减数分裂行为杂一个臂内倒位，这产生了一些像差：一个桥和一个片段，两个循环和一个片段，两座桥和两个片段，并且两个环具有两个片段在后期I.

最近,Castorena-Sanchez等[10.]报道了第一个核型龙舌兰龙舌兰那（2X= 60），其中染色体被探讨，染色体长度，染色质长度及其变异性。另一方面，研究了核DNA含量，染色质结构和DNA组合物龙舌兰物种包括A. tequilana[11.］．

龙舌兰龙舌兰那韦伯var. azul那is the only one variety permitted by federal law in México to be used for tequila production [12.]这是由龙舌兰和全球认可的最受欢迎的当代酒精饮料。尽管植物的经济，遗传和观赏价值，但尚未进行细胞遗传学研究，这可能导致更好地了解其未来遗传改进的繁殖。

这项工作的目标是研究花粉母细胞的减数分裂行为及其对花粉活力的影响龙舌兰龙舌兰那韦伯var. azul。

花粉母细胞的分析（PMC的）在中期I（M-I）显示出细胞的62.3％与30个正常二价体，（图1A)， 37.7%的PMC在同一时期表现出异常的减数分裂行为(图。1B.）。

PMC显示出冰冷的常规和不规则的阶段龙舌兰龙舌兰那韦伯var. azul。A) M I有30个正常的二价。B)异常M I C)正常A - I D) A - I与单侧臂桥(SAB)。E)在A I处的滞后染色体(lc =滞后染色体)。F)在A - II处显示桥和碎片的二联体(b =桥;f =片段)。所有显微照片的杆= 17 μm

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本种(和属内)的染色体具有明显的双峰持久性，在二倍体中有10条大染色体和50条中到小染色体。因此，在正常的M-I中可以看到5个大的二价和25个小的二价。1A）。

PMC在后期I（A-I）的分析表明细胞的82.56％与正常后期（图1C），以及17.44％具有不规则后期。其中5.28％对应于与侧臂桥（SAB）细胞;3.68％的细胞与一个桥和一个片段;不规则后期的2.58％，表现出与一个或两个滞后染色体和2.95％的细胞显示出一个偏心片段;在分别的1.60％和1.35％的频率观察到仅具有两个桥和细胞与两个桥和一个偏心片段细胞（图，1D，1E， 桌子1）。此外，在外文II中，一些细胞显示桥和碎片（图1F.）。异常的减数分裂细胞产生42％的缩小或空花粉粒，而其余的正常分隔细胞产生了可行的花粉（图。2）。

花粉粒活力龙舌兰龙舌兰那var。Azul。vp =可行的花粉。NV =不可行的花粉。酒吧= 0.5毫米

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我们的细胞遗传学研究证实，龙舌兰龙舌兰那韦伯var. azulis a diploid species with 2n = 60 chromosomes, and thirty bivalents from pollen mother cells confirm the basic chromosome number ofX= 3010.］．

有或没有片段的桥梁的存在反映了结构变化，例如杂合逆，染色体交换，缺失和重复方法[14.-16.］．A II中的PMC，在一个二分体的两个细胞中分别存在桥和节段(图。1F.)，可能是在反位环内有3个交叉点的杂合反位的证据[17.]，其中类似的像差报告了龙舌兰STRICTA[9.］．

观察到的亚色桥或侧臂桥(SAB)可能源于交叉形成处的异常功能[9.那14.］．在这项研究中，可以观察到SAB涉及长期染色体，如前所述龙舌兰STRICTA（图。1D）[9.］．部分染色体分离异常，表现为后期I期不规则(2.58%)，有1条或2条滞后染色体(图)。1D）。在这项研究中偏心片段也被记录（2.95％），因为它是在观察到Gibasis schiedeana尖锐碎片可能是由姐妹染色体reunon造成的[18.］．

可以观察到，在雨季开始时，染色体的异步运动是显而易见的。在染色体的运动中存在去同步的发生和减数分裂过程的进展产生了异常中期I的行为，因为它在PMC的总共37.7％中观察到了。例如，当仍然偶合的同源染色体（二价）偶联时形成二元（图。1B.）。这种异常的减少行为也可能对花粉的低可行性产生影响。

在另一方面，派文等[19.]与龙舌兰工作（A. fourcroydesLEM。）显示减数分裂和postmeiotic改变在地层中雄配子体的，这可能是由于它的多倍体性质（5×= 150），并且这些改变可能负责该物种的花粉粒的高度不育（66.4％）， 相反，A. tequilana是二倍体，其中二倍体，但是，它具有高百分比（42.00％）的非凡花粉颗粒。

观察到的减数分裂不规则现象表明，花粉存在结构染色体畸变，如杂合子倒转、姐妹染色单体交换、缺失和重复等。

从7种植物花序从商业种植园（圣达菲，哈利斯科州，墨西哥）收集。选择来自幼芽（±1.8厘米）新鲜花药，并在1％的压扁乙酰-orceine和320个花粉母细胞（PMC的）在中期I（M - I）和814 PMC的在后期I（A - I）为分析。

花粉活力通过在乳酚染色的1583个花粉粒的样品用1％蓝色苯胺[估计13.，并记录活染色颗粒的百分比。使用Olimpus BH2显微镜和自动照相相机拍摄染色体分析和花粉样品的最佳细胞。

作者希望感谢Tequilas delSeñor，S.A.De C.V.为龙舌兰种植园和Fernando Santacruz-Ruvalcaba提供生物材料，为他的建议和援助在现场工作中。D. Ruvalcaba-Ruiz是Posgrado en ProcesosBiotecnológicos的研究生。U. de G. - Ciadej，A. C.以及Conacyt-México的财务支持。

从属关系

1. División de Micropropagación y Mejoramiento Genético Vegetal, Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de哈利斯科，A.C. Av. Normalistas 800 s.h.c.p .，瓜达拉哈拉，哈利斯科，44270,México

   Domingo Ruvalcaba-Ruiz & Benjamin Rodríguez-Garay

相应的作者

对应到本杰明·罗德里格斯·加雷．

作者的贡献

DR-R参与实验室方法和染色体分析。BR-G参与了设计和协调，并起草了手稿。

重印和权限