水稻愈伤组织内部胚性细胞的形成及发育

发育成胚状体的水稻愈伤组织表面胚性细胞,在继代过程中被非胚性细所包围,渐渐形成内部胚性细胞。共形态结构与表面胚性细胞相同,但周围缺乏表面细胞下面的一层至几层含丰富的淀粉粒的细胞,内部胚性细胞形成团后行然以外形成突起,产生根冠原,逐渐形成根而突出愈伤组织,内部胚性细胞可向四周同时但不同步形成根冠原,未见芽或胚状体从内部胚性细胞产生,推测胚性愈伤组织失支胚胎发生能力及分化能力可能部分与胚性细胞部分裂或分裂不旺盛、,而非胚性细胞分旺盛从而使胚性细胞被包围,。稀释有关。     

茴香组织培养中体细胞胚胎发生的组织细胞学研究

将茴香幼茎或叶柄的愈伤组织转入附加６－ＢＡ和低浓度２,４－Ｄ的ＭＳ培养基以后,愈伤组织逐步由松软状转变成为颗粒状的胚性愈伤组织。胚状体起源于胚性愈伤组织中的单个细胞或胚性细胞团。在含ＮＡＡ和６－ＢＡ的培养基中,胚状体发育成熟,并再生小植株。茴香的胚状体主要以单细胞内起源方式发生。首先由胚状体单个原始细胞分裂形成２－细胞原胚,２－细胞原胚以三种方式进行分裂：１。Ｔ－形分裂;２．直线形分裂;３．田字形     

石防风细胞悬浮培养中的体细胞胚发生

石防风试管苗的根经2,4-D诱导可形成具有发生体细胞胚潜能的愈伤组织,用愈伤组织制备悬浮细胞。细胞及组织学的观察表明,体细胞胚发生经历了单细胞、丝状体、细胞团、愈伤组织及胚性细胞团的出现及类胚体的各个发育阶段。丝状体可以经过不同的分裂途径发育为细胞团。愈伤组织表面或者内部的某些细胞演变为胚性细胞,它们不断分裂形成了体细胞胚,一个愈伤组织可形成一个或几个体细胞胚。     

茴香组织培养中体细胞胚胎发生的组织细胞学研究

将茴香幼茎或叶柄的愈伤组织转入附加6-BA和低浓度2,4-D的MS培养基以后,愈伤组织逐步由松软状转变成为颗粒状的胚性愈伤组织,胚状体起源于胚性愈伤组织中的单个细胞或胚性细胞团。在含NAA和6-BA的培养基中,胚状体发育成熟,并再生小植株。茴香的胚状体主要以单细胞内起源方式发生。首先由胚状体单个原始细胞分裂形成2-细胞原胚,2-细胞原胚以三种方式进行分裂:1.T- 形分裂;2.直线形分裂;3.田字形分裂。不同的分裂方式决定了胚柄的有无。茴香胚状体的发育过程与合子胚基本相同。由原胚发育成为球形胚,依次经过心形胚和鱼雷胚阶段,形成成熟的子叶胚。在胚状体发育的每一个阶段,都有其分生组织的活动中心。球形胚期,两团分生组织位于胚体中部对应的两点;心形胚期,位于两侧和中部;鱼雷胚期,分生组织的分布在子叶形成区域呈倒“U”形,在下胚轴部位呈中空的梭形。到子叶期,分生组织从两片子叶伸向胚根,呈“Y”形分布。两子叶间产生茎生长点,由生长点分化出叶原基。胚状体最终发育成为完整植株。     

伊贝母体细胞无性系的建立及其胚状体的发生

本文报道了伊贝母体细胞无性系的建立及其胚状体的发生。已继代培养三年零六个月共30多代的鳞芽愈伤组织,目前仍有分化能力。通过愈伤组织形态细胞学的观察,发现伊贝母体细胞无性系形成小鳞茎的途径有二:一是由特化了的愈伤组织表皮细胞。经多次分裂发育成不定芽而形成小鳞茎;二是由愈伤组织表层或内层特化了的胚性细胞,经多次分裂发育成胚状体而形成小鳞茎。不定芽和胚状体的形态发生是有区别的。     

小黑麦(Triticale)雄核发育的细胞学研究

本工作对小黑麦(Triticale)花粉植株的诱导方法及其雄核发育中的细胞学现象作了研究,所得结果如下: 1 .椰乳在诱导小黑麦花粉形成愈伤组织及其后由愈伤组织分化成苗上,都有良好的作用。 2.不同品系的小黑麦的花药在产生愈伤组织的能力上具有很大的差异。但是不能产生愈伤组织的品系的花药,不一定是花粉没有形成“胚状体”的能力,只是所产生的“胚状体”在发育的早期夭亡了。 3.在“胚状体”细胞没有完全愈伤组织化之前适时将其转移到分化苗的培养基上,可望得到较高的成苗率。 4.单核花粉粒第一次分裂所形成的两个核,虽然在外形上相似但生理上往往已有分化。其中一个具生殖核性质,以后的分裂多形成游离核,在“胚状体”的发育中最后被排除;另一个具营养核性质,以后的分裂形成细胞,在“胚状体”的建成中起主要的作用。 5.处于分化或分生状态的细胞内一般很少有淀粉的积累,但在其周围的细胞中则有多量淀粉粒存在。     

天仙子(Hyoscyamus niger)花粉的胚胎发生与器官发生

天仙子花粉在附加不同浓度NOA的BN培养基中,形态发生能力不同,低浓度易由花粉直接形成胚状体,高浓度一般先形成愈伤组织,再由愈伤组织分化胚状体或根芽。实验表明,直接起源于花粉的胚状体与经花粉愈伤组织形成的胚状体,其胚胎发生的模式和顺序相同,均由原胚、球形胚、心形胚、鱼雷期胚到子叶期胚,但二者原胚的起源不同。花粉愈伤组织亦可经器官发生途径产生根芽。     

石刁柏组织培养中体细胞胚发生的组织细胞学观察

以石刁柏(Asparagus officinalis)无菌苗的嫩茎切段为外植体,在含有1 mg/LNAA+0.5 mg/L BA的MS培养基上可100%地被诱导形成愈伤组织,在此条件下可长期继代,将继代的愈伤组织转入含有2 mg/L 2,4-D 0.5mg/L NAA的MS培养基上后,约有70%的愈伤组织块转变为胚性愈伤组织,这些胚性愈伤组织在3,4-D浓度进一步降低为0.5mg/L的条件下发育形成体细胞胚。切片观察表明:这些胚性愈伤组织是从愈伤组织的表层或近表层产生的。这些细胞核大,多核仁,细胞质浓、染色深的胚性细胞中的一些单个细胞处于与邻近细胞隔离状态,细胞壁也明显加厚。这些单细胞开始分裂,第一次分裂多为不均等分裂,形成一个大的基细胞和一个小的顶细胞,进一步分裂形成三细胞、四细胞、五细胞和具胚柄的多细胞原胚。原胚发育形成球形胚、梨形胚、香蕉形胚,由于在胚的一侧细胞分裂旺盛形成单子叶突起,最后形成子叶胚。其发育过程类似于单子叶植物合子胚的发育过程。     

黄连体细胞胚胎发生的研究

黄连(Coptis chinensis)叶片外植体在 MS 2,4-D 1 ppm 培养基上很容易产生愈伤组织。愈伤组织在转入分化培养基 MS 6-BA 0.5ppm NAA 1ppm 培养基上以后,能产生大量胚状体。胚状体可经过球形、心形、鱼雷形及子叶期等诸阶段发育成小植株。对胚状体用4%的藻酸钠和2%的氯化钙进行人工种皮包埋后,在无菌条件下,胚状体转变成苗。愈伤组织在分化培养基上经几次继代后,整个愈伤组织可转变为胚性愈伤组织并形成一个个胚性细胞团。胚状体可从其表面或愈伤组织内的任一细胞团产生。这一研究结果为获得大量分散的单个胚状体及人工种子的研制提供了良好的实验系统。     

石刁柏胚乳愈伤组织内胚胎发生的组织细胞学观察

石刁柏(Asparagus officinalis L.)的幼嫩胚乳接种于MS+NAA 5ppm+6-BA 1ppm和MS+NAA 1ppm+6-BA 0.5ppm的培养基上诱导产生愈伤组织。将愈伤组织转移到MS+6-BA 1ppm+NAA 0.5ppm的分化培养基上,培养30天后即可形成胚状体,组织细胞学观察表明:胚状体起源于愈伤组织内或近表层的单个胚性细胞。在胚状体发生的早期阶段,观察到与柳叶菜型和藜型胚胎发育大致相似的细胞分裂方式,从而出现了T型或线型的四个细胞的原胚。在多细胞原胚及球形胚期具有单列或不规则排列的多细胞胚柄。石刁柏胚乳愈伤组织中的胚胎发生是不同步的,在同一块愈伤组织的切片中可以观察到不同发育阶段的胚状体。在外形上还可以观察到一个子叶、两个子叶或四个子叶等多种不同形态的胚状体。一部份胚状体能发育成完整小植株。     

Establishment of embryonic cultures and somatic embryogenesis in callus culture of guggul-Commiphora wightii (Arnott.) Bhandari

Somatic embryogenesis in callus cultures of Commiphora wightii (Arnott.) Bhandari was achieved. Though the frequency of explants producing embryonic culture was low, immature zygotic embryos were the only suitable explants to produce embryonic callus after reciprocal transfers on media containing 2,4,5-trichlorophenoxy acetic acid (0.1 mgl(-1)) and kinetin (0.1 mgl(-1)) or devoid of growth regulators. All other media failed to produce embryonic callus. Embryonic cells were small, densely filled with cytoplasm and isodiametric as compared to non-embryonic cells, which were large, elongated and vacuolated. Maximum growth of embryonic callus was recorded on modified MS medium (MS-2 medium) supplemented with BA (0.25 mgl(-1)) and IBA (0.1 mgl(-1)). MS-2 salts supported higher growth of callus as compared to tissues grown on B5 medium containing same concentrations of plant growth regulators. Exogenous medium nutrients had no effect on somatic embryo development whereas plant growth regulators had little effect. Asynchronously growing embryos formed plantlets regularly which were successfully transferred to the field conditions.     

麻栎茎段体胚发生和组织学观察初报

分别于2010年4月和6月采集同一麻栎母株的成熟茎段,在培养基MS+6-BA 1 mg·L^-1+IBA 1 mg·L^-1+谷氨酰胺1 000 mg·L^-1+脯氨酸500 mg·L^-1上诱导体胚发生,选出较好的外植体采集时间。通过组织学和扫描电镜观察,研究麻栎体胚的起源和愈伤组织结构特征。结果表明,外植体较好的采集时间为4月。组织切片表明,麻栎体胚具有三种不同的起源方式,起源于愈伤组织内部、表皮或者初生胚性复合体表面;胚性愈伤组织的细胞较小,细胞质浓厚,染色较深,和非胚性组织细胞明显不同。扫描电镜(SEM)观察表明,胚性愈伤组织细胞呈球形,大小均一,多以细胞团形式存在;非胚性愈伤组织细胞无规则形状,细胞间隙较多,大多分散存在,这些可以作为区分两类愈伤组织的典型特征。     

高粱体胚发生的组织细胞学观察

以Sb33高粱非胚性、胚性愈伤组织和体胚为材料,用传统石蜡切片法对各组织材料进行组织化学染色,对高粱胚性与非胚性愈伤组织以及体胚进行组织细胞学观察。结果表明：高粱非胚性愈伤组织无淀粉粒积累,高粱胚性愈伤组织淀粉粒积累较多,而与胚性愈伤组织相比,高粱体胚淀粉粒积累更多,这说明淀粉粒的积累与高粱体细胞的胚胎发生密切相关。此外,高粱可通过鱼雷胚基部产生球形胚的方式实现体胚的增殖,高粱离体再生途径以体细胞胚发生为主,并同时存在少量器官发生途径。在高粱体细胞胚胎发生中,外起源和内起源同时存在。本研究为高粱体细胞胚胎发生提供细胞学理论基础。     

枸杞体细胞胚发生中Ca2+和ATPase的超微结构定位研究

研究2,4-D诱导枸杞体细胞胚发生中的作用及其与Ca~(2+)含量和ATPase活性时空分布动态之间的关系,以探讨2,4-D诱导植物体细胞胚发生的作用机理。采用超微细胞化学定位的方法,跟踪分析了体细胞胚发生与发育的不同时期,Ca~(2+)和ATPase活性的时空分布动态。结果表明:2,4-D是诱导离体培养的枸杞体细胞进入胚胎状态的关键激素。在含有2,4-D和不含2,4-D的培养条件下,分别诱导枸杞体细胞脱分化后,再转入除去2,4-D的MS培养基上,进行分化培养,结果前者可分化形成体细胞胚,因而称为胚性愈伤组织。后者在相同条件却不能分化形成胚,故称为非胚性愈伤组织。在2,4-D诱导枸杞的胚性愈伤组织中,胚性细胞分化早期的细胞间隙和细胞壁上均有Ca~(2+)沉淀。随着胚性细胞的分化、分裂和多细胞原胚形成,这时Ca~(2+)在细胞内的分布主要集中在细胞膜和液泡膜上;球形胚期在细胞核中Ca~(2+)呈弥散性分布。在此过程中,ATPase活性时空分布与Ca~(2+)的定位变化具有高度一致性,仅仅稍滞后于Ca~(2+)出现的时间。而在胚性细胞分化早期,ATPase活性同样位于质膜上,随后在液泡和细胞核都可见ATPase活性分布。而在非胚性愈伤组织中,则未见Ca~(2+)和ATPase活性呈时空动态分布,而且随着非胚性细胞的液泡化,无论是Ca~(2+)含量,还是ATPase活性都呈逐渐降低的趋势。表明Ca~(2+)和ATPase活性变化与2,4-D诱导的胚性细胞分化和发育密切相关。并由此推测,Ca~(2+)和ATPase的时空分布对胚性细胞分化中的信息传递和调控相关基因表达起着关键性作用。     

花楸体细胞胚发生过程中抗氧化酶活性的变化

花楸体细胞胚发生过程中,胚性愈伤组织可溶性蛋白含量高于其他类型的愈伤组织,非胚性愈伤组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于其他类型的愈伤组织;SOD、POD活性均在胚性细胞向球形胚转化时下降,球形胚向心形胚发育时下降,心形胚向鱼雷形胚和鱼雷形胚向子叶形胚发育时再升高;CAT活性变化规律与SOD和POD活性变化不同,从胚性细胞到鱼雷形胚的3个发育时间内表现为下降-升高-下降的趋势,鱼雷形胚向子叶胚发育时略有回升。据此认为,SOD酶活性降低似可作为花楸胚性细胞分化以及胚胎早期发育的一个判断指标。     

激素对枸杞体细胞胚发生及可溶性蛋白质含量和组分的影响

以宁夏枸杞无菌苗叶片为材料,对体细胞胚发生过程中激素作用、可溶性蛋白质变化及体细胞胚发生频率进行了研究。发现不同激素处理、可溶性蛋白质含量、组分和体细胞胚发生频率均有一定的差异,三者之间存在着相关性。结果如下：（１）ＭＳ＿１、ＭＳ＿２和ＭＳ＿３三种培养基上继代的愈伤组织难以诱导形成体细胞胚,为非胚性愈伤组织;而从ＭＳ＿１、ＭＳ＿２和ＭＳ＿３分别转到ＭＳ＿０和ＭＳ＿４培养基上的愈伤组织体细胞胚发生频率高,属于胚性愈伤组织。其中以ＭＳ＿３转至ＭＳ＿０后的体细胞胚发生频率最高。（２）可溶性蛋白质ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析表明：非胚性愈伤组织有特异性蛋白质６７ｋＤ,胚性愈伤组织有特异性蛋白质３５ｋＤ和４４ｋＤ;蛋白质３３ｋＤ和６７ｋＤ受２,４－Ｄ调控,蛋白质４９ｋＤ、５７ｋＤ受６ＢＡ调控,而蛋白质３７ｋＤ、５１ｋＤ受２,４－Ｄ和６ＢＡ协同调控。     

Cytopathology of Lettuce Mosaic Virus-infected Lettuce Seeds and Seedlings

The ultrastructure of lettuce mosaic potyvirus (LMV)-infected lettuce seeds and seedlings was studied by transmission electron microscopy. Conventional thin-section electron microscopy and immunogold cytochemistry were both successfully employed to study the location of LMV in embryonic and non-embryonic seed parts. LMV particle aggregates and cytoplasmic “pinwheel” inclusions characteristic of potyviruses were observed throughout the embryonic tissues (radicle, hypocotyl and cotyledon) of infected lettuce seeds and seedlings, and also in the non-embryonic endosperm layer. LMV particles, but not inclusions, were also located in the non-embryonic pericarp layer.     

枸杞体细胞胚发生中Ca^2＋和ATPase的超微结构定位研究

研究2,4-D诱导枸杞体细胞胚发生中的作用及其与Ca^2 含量和ATPase活性时空分布动态之间的关系,以探讨2,4-D诱导植物体细胞胚发生的作用机理。采用超微细胞化学定位的方法,跟踪分析了体细胞胚发生与发育的不同时期,Ca^2 和ATPase活性的时空分布动态。结果表明：2,4-D是诱导离体培养的枸杞体细胞进入胚胎状态的关键激素。在含有2,4-D和不含2,4-D的培养条件下,分别诱导枸杞体细胞脱分化后,再转入除去2,4-D的MS培养基上,进行分化培养,结果前者可分化形成体细胞胚,因而称为胚性愈伤组织。后者在相同条件却不能分化形成胚,故称为非胚性愈伤组织。在2,4-D诱导枸杞的胚性愈伤组织中,胚性细胞分化早期的细胞间隙和细胞壁上均有Ca^2 沉淀。随着胚性细胞的分化、分裂和多细胞原胚形成,这时Ca^2 在细胞内的分布主要集中在细胞膜和液泡膜上;球形胚期在细胞核中Ca^2 呈弥散性分布。在此过程中,ATPase活性时空分布与Ca^2 的定位变化具有高度一致性,仅仅稍滞后于Ca^2 出现的时间。而在胚性细胞分化早期,ATPase活性同样位于质膜上,随后在液泡和细胞核都可见ATPase活性分布。而在非胚性愈伤组织中,则未见Ca^2 和ATPase活性呈时空动态分布,而且随着非胚性细胞的液泡化,无论是Ca^2 含量,还是ATPase活性都呈逐渐降低的趋势。表明Ca^2 和ATPase活性变化与2,4-D诱导的胚性细胞分化和发育密切相关。并由此推测,Ca^2 和ATPase的时空分布对胚性细胞分化中的信息传递和调控相关基因表达起着关键性作用。     

尾巨桉胚状体诱导及愈伤组织差异研究

以尾巨桉优良无性系无菌苗茎段为外植体,通过对多种不同浓度生长调节剂组合的优化,进行胚状体诱导研究;并对胚性与非胚性愈伤组织进行形态解剖学观察、相关生理指标检测以及相关基因荧光定量PCR分析,以揭示尾巨桉胚性愈伤组织非胚性化发生的机理,为建立尾巨桉体细胞胚胎再生体系提供参考。结果表明:(1)胚性愈伤组织在MS+0.1mg/L NAA+0.01mg/L TDZ培养基中诱导得到胚状体,外植体经过0.5mol/L蔗糖处理12h有助于胚性愈伤组织产生胚状体,胚状体最高发生率为16.7%。(2)尾巨桉胚性与非胚性愈伤组织石蜡切片观察发现,两者的细胞形态特征存在明显的差异,胚性愈伤组织细胞体积小,排列紧密,表现出典型的胚性细胞特征,而非胚性细胞比较大,排列疏松,细胞呈不规则形状。(3)生理生化指标检测结果表明,非胚性愈伤组织中蛋白质含量、SOD、PPO及CAT活性均显著低于胚性愈伤组织,非胚性愈伤组织中木质素、可溶性糖含量以及PAL和POD活性要高于胚性愈伤组织,二者的反肉桂酸4-单加氧酶基因、淀粉磷酸化酶基因、谷胱甘肽硫转移酶基因、葡萄糖-1-磷酸腺苷酸转移酶基因、葡萄糖六磷酸异构酶基因、分支酸合酶基因以及苯丙氨酸解氨酶基因表达差异也达到显著水平。     

A light and electron microscope study ofPicea glauca (White spruce) somatic embryos

Summary Somatic embryos in embryogenic callus cultures derived from Immature zygotic embryos ofPicea glauca (White spruce) were examined by light and electron microscopy. Somatic embryos consist of an embryonic region of small densely cytoplasmic cells subtended by a suspensor consisting of long highly vacuolated cells. Mitotic figures are frequent in the embryonic cells but are not observed in the suspensor. Cell divisions in the embryonic region apparently produce rows of cells which elongate to form the suspensor. The presence of abundant polysomes, coated membranes and dictyosomes in the cytoplasm of embryonic and upper suspensor cells suggests rapid growth of the embryo. In contrast the basipetal suspensor cells appear to be senescing. While only a few scattered microfilaments are present in the meristematic cells, the upper suspensor cells contain numerous bundles of longitudinally oriented microfilaments. These bundles correspond to actin cables observed in light microscope preparations stained with rhodamine labelled phalloidin and are oriented parallel to the direction of active streaming in these cells.