油菜花药培养研究(初报)

试验了不同培养基配方和不同的激素及附加成分对油菜花药培养的影响。结果表明,对于诱导油菜花药形成愈伤组织,Miller和B_5,配方较好。但在大多数情况下,愈伤组织易从花丝及药隔组织形成。在MS培养基中加入适量的BA和NAA以诱导芽的分化,明显优于用激动素及IAA的组合。诱导培养基的组或对形成的花药愈伤组织随后的分化有明显的影响。温度是提高小苗移栽成活率的关键因素。由甘蓝型油菜×白菜型油菜的F_1植株的花药培养诱导形成的部分植株中出现了明显的分离现象。对花药培养诱导形成的植株的第二代群体的观察表明少数植株的后代群体表现整齐一致。这些结果说明在油菜的花药培养中可能有少数花粉植株的形成。讨论了油菜花药培养中存在的问题。     

小麦花粉胚的产生及某些诱导因素的影响

1.在小麦花药培养中,花粉直接发育成植株的途径有二:一是由单核花粉经多次分裂后发育成成熟胚,再长成小植株;二是花粉分裂形成“球形胚”,“球形胚”分裂形成愈伤组织,并在原培养基上迅速分化形成小植株。2.基本培养基以 N_6培养基为最好。3.在接种前,花药以相当于2000转/分离心力离心20分钟,对提高花粉直接产生植株的频率有明显作用。4.外源激素对小麦花粉胚的建成是有利的。材料7621的花药接种在附加吲嗓乙酸(1AA)2毫克/升、动力精(KT)6毫克/升和干酪水解物(CH)300毫克/升的培养基上,接种后以7—10℃低温连续培养120小时,诱导频率可达6.20%。     

改进水稻花药培养方法的途径

用液面漂浮方式培养水稻花药,研究了培养基的蔗糖浓度、激素成分、附加秋水仙碱对花粉愈伤组织的诱导、分化及花粉植株倍性的影响。提出改进水稻花药培养方法的途径,其要点是:用液体培养基培养花药;在培养初期,调整培养条件以增加对等核分裂花粉数和提高染色体加倍频率;在多细胞团花粉突破花粉壁生长之前,将其从开裂的花药中分离出来进行单花粉固着培养形成愈伤组织,并使愈伤组织在生长的早期转向分化。     

一个适于小麦花药培养的合成培养基

在通过花药培养产生花粉植株、建立花粉 单倍体育种法的研究中,如何不断改进培养基、 提高花粉植株的诱导频率,是一个十分重要的 间题。1977-1978年我们对一个小麦花药合成 培养基— 麦基一号培养基［cal做了一些改进试 验,获得显著效果。现将试验情况和结果简要 介绍如下。     

水稻花粉植株的诱导及其后代观察

研究了水稻(Oryza sativa)花药的离体培养及其花粉植株后代的表现,得到如下结果: 1.用加有2,4-D 1—5毫克/升的Blaydes培养基培养水稻花药,诱导出水稻花粉愈伤组织。采用花粉处于单核期的花药进行培养比较合适。 2.诱导愈伤组织成苗,以二次诱导法效果较好。即将愈伤组织种植在低浓度激素的培养基上(IAA 0.05—0.5毫克/升,激动素1—2毫克/升),在此培养基上分化快,芽点多,但芽不易伸长;芽点出现后再移到激素浓度较高的培养基上(IAA 2毫克/升,激动素4毫克/升),很快出现幼苗。 3.水稻花粉植株二代,田间表现和室内分析结果表明基本整齐一致,没有分离。杂种F_1花粉植株后代在许多性状上超过双亲,有选种价值。说明水稻花药培养用于育种是可能的。     

小麦花粉植株的遗传学研究

自1971年4月我们用花药培养方法诱导出小麦单倍体花粉植株以来,国内外学者在小麦花药培养研究中作了大量工作,诸如:离体条件下的雄核发育的研究,提高诱导花粉植株频率的各种因素的研究,其中包括培养基的改进、材料基因型差异在诱导中的作用和培养条件,以及供取花药植株的环境条件的研究等。本文拟在多年研究的基础上,对小麦花粉植株的遗传学表现,包括目前大家所关心的花粉植株的生活力,以及花粉植株的变异等问题做进一步的探讨。     

水稻花粉植株的遗传表现

由于培养基对花粉植株存在着一定程度的筛选作用,所以使花粉植株一代的分离有时不符合孟德尔的分离定律。 一个较纯一的推广品种,有可能通过花药培养产生不同类型的等基因系,但发现在生活力方面有衰退的迹象。还看不出通过花药培养对生活力强弱的筛选作用。     

小麦花粉植株诱导条件的研究

根据近几年来国内外有关植物花药培养方面的主要资料,我们进行了小麦花粉植株诱导条件的实验研究。除培育出一批花粉植株外,还观察了小麦花粉植株诱导过程中各种培养基成分对于花粉愈伤组织形成和分化过程的影响程度,比较了各种实验材料之间的差异,讨论了与培养过程有关的光照、温度等问题。其中除部分1973年材料已在《遗传学通讯》发表外,再根据1973、1974年两次实验结果作简要总结,以便取得经验,不断改进培养技术和方法,提高培养效率,为小麦花粉植株的培育,为小麦单倍体育种工作打下良好的基础。     

枸杞花粉植株的获得

枸杞是主要药用植物之一。在我们栽培和利用的历史悠久。但病虫害十分严重。为了找到一条较好的育种途径,选出优质、高产、抗病虫害的品种,我们进行了花药培养的试验。诱导枸杞花粉植株获得成功。并对诱导植株的培养基和形成胚状体的过程进行了初步研究。     

iaaL基因在烟草绒毡层中的特异表达对花粉胚胎发生的影响

来源于丁香假单孢杆菌的吲哚乙酰胺赖氨酸酯合成酶(indoleacetic acid-ly-sine synthetase)基因(iaaL)与来自烟草的在花药绒毡层特异表达(tapetal-specific)的启动子TA29融合后导入烟草,在转基因烟草中研究了这种嵌合基因的表达特性,并测定了各器官内源生长素水平.结果表明:TA29启动子只能启动iaaL基因在转基因植株的花药中特异表达,并导致转基因植株花药内源IAA含量的下降,但在完整植株上并没有对花药的正常发育造成明显的影响.当转基因植株的花药在不附加任何激素的改良Nistch H(NH)培养基上培养时,花粉胚胎发生频率下降至11%(对照在50%以上);当在NH培养基上补加0.2mg/L IAA时,转基因植株的花粉胚胎发生频率恢复到与对照相当(达55.7%),由此说明花药绒毡层细胞中IAA的代谢对花药培养中花粉胚的发育具有重要的意义.     

花椒果实分泌囊超微结构的研究

利用电子显微镜对花椒果实分泌囊的超微结构进行研究,表明分泌囊上皮细胞和鞘细胞的最显著特征是具许多含嗜锇物质的质体。这些质体内膜结构不发达,周围分布大量内质网槽库、含油滴的液泡和环状油滴。在此基础上,对质体的功能以及精油合成、贮存和转运的可能场所和途径进行了讨论。     

生态工程中食物链组合的环分析

本文研究了一个用于治理水体生态系统富营养化的生态工程,应用环分析方法对工程中的食物链的组合进行了分析。在这里,贝类被用于清除过量的藻类;种植水生植物改变营养的流转途径并且放养食植性鱼类,通过捕捞鱼和贝,使水体中的有机物和无机盐沿着从藻类到贝类和从水生植物到食植性鱼类两条途径由水体生态系统中输出,应用环分析的手段,可以调整生态工程中食物链的组合结构,使整个生态工程具有某种特定的功能。     

通过荧光差异显示PCR法分离水稻中由ABA调节的基因

脱落酸(ABA)在植物种子发育以及植物细胞对外源环境因子(如逆境、胁迫等)反应过程中起着重要的作用,对其调节基因的分离将有助于了解其相关信号传导途径及作用机制.通过荧光差异显示PCR法我们由水稻中分离了部分ABA调节的cDNA片段,在所分离克隆的17个片段中,有14个片段被ABA诱导(2、4、8、12h),有3个片段被ABA抑制(8h).测序及序列分析表明这些片段可能分别编码与植物光合作用(7)、信号传导(1)、转录调控(2)、代谢(6)相关的蛋白或未知蛋白(1)而且其表达可能受到ABA的调节或ABA参与了其作用,对其中可能编码α/β水解酶折叠蛋白、酪氨酸磷酸酶、液泡H+-ATPase的mRNA进行的RT-PCR和Northern blot分析,确证了ABA对它们表达的调节作用.在此基础上对FDD-PCR技术及ABA作用的可能机制进行了讨论.     

烟草愈伤组织分化和芽原基形成期间呼吸代谢途径的改变

接种在继代培养基上的柳叶烟草愈伤组织,未观察到组织分化和芽原基形成。在分化培养基上生长的愈伤组织,接种后第6天可见拟分生组织和管胞分化,9—12天有芽原基形成,15—18天可观察到苗端结构。根据碘乙酸、Na_3PO_4和丙二酸抑制试验,以及3-磷酸甘油醛脱氢酶与琥珀酸脱氢酶活性测定结果,初步表明烟草愈伤组织呼吸中存在有EMP、HMP和TCAC代谢途径.在发生输导组织和芽原基分化的愈伤组织中(接种后第6—12天),HMP途径的运行程度较高;而芽原基的继续生长(培养12天以后),则与EMP途径的增加有关;分化培养基上生长的愈伤组织,始终较继代培养愈伤组织具有较高的FCAC活性水平。     

脱氢表雄酮经不依赖于雌、雄激素受体的MAPK信号途径抑制成骨细胞凋亡

脱氢表雄酮(DHEA)已成为防治绝经后骨质疏松症(PMO)的新策略,但其调控成骨细胞(OB)凋亡的具体分子机制和信号转导途径尚不清楚。我们通过颅骨酶解法原代培养OB,体外模拟雌激素撤退现象,10-7mol/LDHEA分别作用0h、24h、48h、72h后,RT-PCR分析OB中ERα、ERβ和ARmRNA表达;原代OB去血清进一步培养24h,细胞以雌激素受体(ER)拮抗剂ICI182,780(1μmol/L)、雄激素受体(AR)拮抗剂Flutamide(10μmol/L)或U0126(100μmol/L)预处理后给予系列浓度DHEA(10-10-10-5mol/L)孵育72h,AnnexinV-FITC/PI双标记流式细胞仪分析细胞早期凋亡;原代OB以1μmol/LICI182,780或10μmol/LFlutamide预处理25min后给予不同浓度DHEA孵育10min,Westernblotting分析ERK1/2的磷酸化状态。结果表明OBs经10-7mol/LDHEA体外处理24h、48h、72h后,ERβ和ARmRNA水平升高(分别为P<0.05和P<0.01);而ERαmRNA水平无明显变化。10-9-10-6mol/LDHEA可显著抑制血清饥饿诱导的OBs早期凋亡(分别为P<0.05及P<0.01),该抑制效应可被U0126阻滞,ICI182,780或Flutamide则不能阻滞DHEA对OB的抗凋亡效应;Westernblot也显示ICI182,780或Flutamide都不能有效地阻滞DHEA对OB中ERKs磷酸化的诱导作用。因此可认为DHEA经ER或AR非依赖途径抑制OB凋亡;丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径,磷酸化ERK1/2参与介导这一作用。     

中国蝗总科分类、查询及鉴定专家系统(ESCA)设计与实现

专家系统是人工智能研究的一个应用领域,将其应用到蝗总科分类中,通过信息获取、加工、软件编程,建立中国蝗总科形态学和分类学数据库,进而设计并实现了《中国蝗总科分类、查询、鉴定专家系统》(简称ES—CA),作为我国蝗灾治理工作中一种快捷高效的分类、查询、鉴定工具。ESCA是计算机信息处理技术与蝗总科形态分类学的有机结合,使经典分类学升华为数字信息的形式,是利用计算机功能提高生物形态分类学科研、教学效率的一种新途径。     

人类核糖体S6激酶RPS6KA5的cDNA克隆及组织表达谱分析

人类核糖体S6激酶包括两个蛋白家族P90RSK和P70S6K,它们分别介导着两条细胞信号传导通路。当这些激酶活性被它们的抗体或纳巴霉素抑制时,细胞的增殖随之停止。但当纳巴霉素的结构类似物－免疫抑制剂FK－506作用于细胞时,虽可抑制成纤维细胞PBLl的增殖,但却不能抑制P90RSK、P70S6K和MAPK的活性。这提示体内还存在着已知P90RSK和P70S6K蛋白的替代者或还存在着不涉及已知P90RSK和70S6K的信号通路。为此,本文采用“同源筛选”策略,试图证实上述推测。我们以小鼠P90RSK基因的保守性序列为探针,在NCBIEST数据库中进行同源筛选,得到三个人体同源EST片段。以EST片段的整合序列为探针,在人脑组织cDNA文库中进行杂交筛选,最终获得3833bp的全长cDNA序列,其中第165-2570bp为一完整的开放阅读框,编码了802个氨基酸。这个推导蛋白质与人P90RSK家族成员具有较高氨基酸同源性,并被命名为RPS6KA5,它在国际GenBank的登录号为AF090421,Northern杂交显示该基因在人各组织中广泛表达,RH定位将该基因定于14号染色体长臂31-32．1的范围内,另一新的P70S6K基因(GenBank注册登记号为AF037447)也已被克隆,从而证实了人体内存在着已知P90RSK及P70S6K家族基因替代者的最初设想。     

钙在IAA诱导绿豆下胚轴原生质体膨大过程中的作用

含钙培养液(对照)和仅用IAA处理的原生质体的体积和~(45)Ca~(2 )放射性强度均无变化。IAA处理含钙培养液中的原生质体,5min后~(45)Ca~(2 )积累明显增多,体积开始膨大。处理30min时~(45)Ca~(2 )积累最多,此时原生质体的膨大效应最好;随后~(45)Ca~(2 )积累和膨大效应逐渐下降。K~ 、Zn~(2 )、Ba~(2 )、Mg~(2 )等也可在一定程度上代替Ca~(2 )使原生质体体积膨大。原生质体的吸水在膨大中起着一定作用。EGTA、LaCl_3和verapamil均抑制IAA诱导的原生质体~(45)Ca~(2 )积累和体积膨大。说明Ca~(2 )可能在6-BA诱导原生质体膨大的过程中起着重要作用。     

宁夏枸杞器官发生和体细胞胚胎发生过程中DNA、RNA和蛋白质合成动态的比较研究

宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)叶外植体来源的愈伤组织经筛选、繁殖后,将来源相同、状态较为一致的淡黄色愈伤组织转移至O型或E型培养基上,可以诱导出器官发生和体细胞胚胎发生。利用该体系,对两条离体再生途径进行了比较研究。结果表明:(1)在拟分生组织和胚性细胞形成之前,RNA合成首先被激活,随后DNA、蛋白质合成加速;而球形胚形成期间,先是DNA合成的加快,接着RNA、蛋白质的合成高峰出现,在不定芽形成期间却正好相反;(2)可溶性蛋白组分发生规律性变化;器官发生和体细胞胚胎发生的启动阶段都有-153.6kD多肽出现,一些多肽分子在分化早期逐渐消失,而随芽原基或球形胚的形成又重新合成;与形态发生相对应,两种再生体系都有作为各自分子标记的特异多肽(84.9kD、46.3kD和44kD、36.2kD)的表达。此外,还对两种离体再生体系之间的关系和发生机制进行了讨论。     

Aging networks in Caenorhabditis elegans: AMP-activated protein kinase (aak-2) links multiple aging and metabolism pathways

Molecular genetics in lower organisms has allowed the elucidation of pathways that modulate the aging process. In certain instances, evolutionarily conserved genes and pathways have been shown to regulate lifespan in mammals as well. Many gene products known to affect lifespan are intimately involved in the control of energy metabolism, including the fuel sensor AMP-activated protein kinase (AMPK). We have shown previously that over-expression of an AMPK alpha subunit in Caenorhabditis elegans, designated aak-2, increases lifespan. Here we show the interaction of aak-2 with other pathways known to control aging in worms. Lifespan extension caused by daf-2/insulin-like signaling mutations was highly dependent on aak-2, as was the lifespan extension caused by over-expression of the deacetylase, sir-2.1. Similarly, there was partial requirement for aak-2 in lifespan extension by mitochondrial mutations (isp-1 and clk-1). Conversely, aak-2 was not required for lifespan extension in mutants lacking germline stem cells (glp-1) or mutants of the eating response (eat-2). These results show that aging is controlled by overlapping but distinct pathways and that AMPK/aak-2 represents a node in a network of evolutionarily conserved biochemical pathways that control aging.