当染色体从亲代到子代的遗传效率违背孟德尔分离定律大于50%时,表明染色体发生累积。尽管超数染色体(supernumerary B chromosomes,Bs)和其他某些遗传物质表现出类似的累积行为,但Bs累积的细胞和分子机制却少见报道。超数染色体是一类对机体非必须的,在减数分裂期间通常不与标准染色体(standard chromosomes,As)配对的超数染色体。在某些植物尤其是禾本科含有超数染色体的居群中,超数染色体的累积发生在雄配子形成过程中。本研究分析了小麦野生二倍体物种-拟斯卑尔脱山羊草(Aegilops speltoides Tausch)在花粉第一次有丝分裂过程中超数染色体不分离的原因,为揭示Bs在该物种的累积提供了细胞遗传学的依据。获得如下研究结果:(1)为了避免花粉壁对免疫荧光蛋白和荧光原位杂交探针信号的屏蔽,本研究对花粉第一次有丝分裂中后期的花药进行组织切片。着丝粒组蛋白H3异构体和微管蛋白抗体用来检测Bs在花粉第一次有丝分裂时期不分离的原因。研究发现在花粉第一次有丝分裂后期,不分离的Bs落后于正常分裂的As,其姐妹染色单体的着丝粒有活性且与微管蛋白正常连接。因此,推测花粉第一次有丝分裂过程中,细胞的不对称分裂导致落后的Bs被包裹在离成膜体更近的生殖核一极,以此来确保Bs有效累积。花粉第二次有丝分裂过程中,Bs姐妹染色单体在生殖核中正常分离。因此,成熟花粉中的两个生殖核内均包含有未减数的Bs,通过受精作用传递到子代。(2)为了快速有效的测量Bs的累积效率,本研究结合流式细胞仪、免疫荧光蛋白以及荧光原位杂交,测量含有Bs的生殖核和营养核以及不含有Bs的营养核。通过检测1B-6B植株的成熟花粉,本研究得出:Bs在生殖核内高效累积,其效率大于93%,在营养核中的分布机率小于7%,且Bs的累积与其在个体内的数量无关。(3)为了分析As和Bs的(近)着丝粒DNA组成是否相同,本研究选取11条与Ae.speltoides亲缘关系较近的小麦族物种的着丝粒序列,在Ae.speltoides+B有丝分裂中期细胞和减数分裂粗线期细胞中观察探针的信号分布。结果显示:6C6-3/4、CRW2和RCS2在As和Bs染色体上信号分布和强度相似;192 bp、CCS1、Quinta-LTR和Weg 1-LTR在Bs上的信号相对As较弱;Taili重复序列在Bs信号强;而pBs301和CenSR在Bs上完全缺失。除pBs301和CenSR只分布在As的近着丝粒区外,其余9个探针的分布都从着丝粒区延伸到近着丝粒区。因此得出As和Bs的(近)着丝粒DNA虽然拷贝数有差异,但两者重复序列组成类似,表明Ae.speltoides Bs可能是种内杂交起源。禾本科物种拟斯卑尔脱山羊草和黑麦的Bs累积机制类似,可能它们起源于共同祖先物种中的Bs或是在禾本科的演化过程中两个物种中的Bs有类似却独立起源机制。