黑麦(Secale cereale L.)花药培养及其雄核发育

离体培养黑麦花药,单核花粉可以通过不等分裂和均等分裂由营养性质的核发育成花粉胚状体或愈伤组织,并且最后形成了单倍体植株。接种前对穗子进行适当的低温处理,可以有效地提高胚状体和愈伤组织的生成率。根据多核和多细胞花粉的败育情况,认为新壁的形成和花粉外壁的适时破裂是已经启动分裂的小孢子能否发育成胚状体和愈伤组织的两个关键问题。     

辣椒花药培养胚状体发生的组织学和细胞学研究

采用荧光显微镜、扫描电镜和透射电镜技术．系统研究了辣椒花药培养胚状体发生的组织学和细胞学变化特征。辣椒单个花药中花粉发育具有强烈的不同步性。随着培养时期的变化．不同时期花粉的百分率也发生变化。处于单核靠边期的小孢子培养以后按两种发育途径之一进行发育。在多数情况下,孢子体不对称分裂,产生典型双核花粉。胚性花粉粒是由营养核的重复分裂形成的。当小孢子从四分体中释放出来．特殊类型的外壁已经形成。在随后的花粉发育过程中．小孢子体积增大,外壁继续加厚。培养24h后,小孢子体积增大。胚性发生的小孢子表现出两种不同的形态变化。当胚状体发育到心形胚时．胚状体的表皮细胞排列规则。用光学和电子显微镜分析了小孢子胚状体形态形成过程．及胚状体诱导后细胞组织发生的一系列结构变化的时序性特征,这些变化主要影响质体、液泡室、细胞壁和细胞核,进一步分化的程序模拟合子胚的发育。     

三叶橡胶花粉植株的诱导

从三叶橡胶花药培养获得5株花粉植株。它们都具有主根、轮生侧根、茎、子叶、第一对真叶和顶芽。在显微镜下观察到花粉粒发育成为胚状体的全过程。对15个直径2—3毫米的胚状体所进行的细胞学观察表明,它们都是单倍体(染色体数为18)。小植株根尖细胞染色体观察表明,除少数仍是单倍体细胞外,还观察到大量非整倍体细胞。未见到有双倍体细胞。证明用花药培养所得植株来源于花粉。     

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。     

小麦(Triticum vulgare)花粉植株的诱导及其形态发生过程的研究

采用离体培养小麦(Triticum vulgare)花药的方法成功地诱导小麦花粉形成了单倍体植株。在附加2—20毫克/升的2,4-D 和各种有机附加物的 MS 培养基上,属于27个杂种或品种的21094个花药中有103个花药产生了愈伤组织,这些愈伤组织均着生在裂开的药室内,显微观察证明它们是由花粉经过多次细胞分裂形成的。花粉愈伤组织转移到含有0.2—2毫克/升的萘乙酸和0.2—2毫克/升的激动素或含有0.5毫克/升的吲(口朶)乙酸和15%椰乳的 MS培养基上培养5天以后,即陆续分化出幼苗。此外还发现接种在含有20%椰乳或吲(口朶)乙酸及激动素各2毫克/升的 MS 培养基上的花药直接从药室内产生出幼苗。已检查的6株幼苗的根尖细胞的染色体数均为21,表明它们是单倍体。单倍体植株能够抽穗而不结实。     

龙眼花粉植株的诱导

以优良品种“东璧”花粉处于单核期的花药为材料。诱导愈伤组织用MS培养基,附加K1.0 mg/l,2,4-D 2.0 mg/l,活性炭5,000 mg/l,蔗糖5％。分化胚状体在杜鹃培养基补加6BA 0.5mg/l,NAA0.1mg/l,蔗糖3％中取得成功。这些胚状体只有再转入减少了激素和有机氮的杜鹃培养基中才能萌根、发芽,长成正常的龙眼花粉绿苗。第一批完整花粉绿苗是在1980—1981年得到的。随后经根尖压片镜检,多数细胞具有15条染色体,证明它们是来自花粉的单倍体植株。     

从玉米花药培养中诱导胚状体的发生

从植物花药离体培养中诱导花粉植株,可以通过两种途径获得。一种是由花粉细胞先形成愈伤组织,再分化成植株。另一种是直接由花粉细胞形成胚状体—花粉胚—发育成植株。后一种途径引起了许多研究者的兴趣。这是因为胚状体成苗速度快,成苗率高。     

小麦不同发育时期花药对离体培养的反应

花药的发育时期是决定花药培养时诱导频 率高低的重要因素。据文献报道,绝大多数植 物只在花药中小抱子处于单核期至二核期时才 对离体培养有反应（即产生愈伤组织）,只有少 数植物能从四分体时期的花药获得花粉胚,如 烟草、毛地黄、油菜、大麦、野生二粒小麦、玉米 等。也有一些作者培养过减数分裂时期的花药, 但只有Gresshoff和Doy在番茄、拟南芥菜及 葡萄[11l有过成功的报道。较晚的花药发育时期 方面,Nitzsche[1a1曾报道从多花黑麦草及苇状 羊茅杂种“将近成熟”的花药获得少量愈伤组 织,Kameya等[123曾从Brassica属的成熟花粉 获得愈伤组织,但没有分化成苗。到目前为止, 还没有一种植物能从上述各个时期的花药产生 花粉胚。     

植物花粉培养研究进展

花粉培养又称为游离小孢子培养,指将发育到一定阶段的花粉从花药中游离出来成为分散或游离状态,通过培养使花粉粒脱分化,进而发育成完整植株的过程。花粉培养的主要目的是获得单倍体植株,进而得到双单倍体(double haploid,DH)植株,最终获得纯合系物种。本文对花粉培养形成植株的物种信息进行了收集整理,概述了国内外花粉培养的一些最新研究进展,包括影响花粉培养形成胚的因素以及提高花粉胚产量的措施,并对花粉培养的前景进行了展望。     

植物花粉培养研究进展

花粉培养又称为游离小孢子培养,指将发育到一定阶段的花粉从花药中游离出来成为分散或游离状态,通过培养使花粉粒脱分化,进而发育成完整植株的过程。花粉培养的主要目的是获得单倍体植株,进而得到双单倍体(double haploid,DH)植株,最终获得纯合系物种。本文对花粉培养形成植株的物种信息进行了收集整理,概述了国内外花粉培养的一些最新研究进展,包括影响花粉培养形成胚的因素以及提高花粉胚产量的措施,并对花粉培养的前景进行了展望。     

小麦不同发育时期花药对离体培养的反应

花药的发育时期是决定花药培养时诱导频率高低的重要因素。据文献报道,绝大多数植物只在花药中小孢子处于单核期至二核期时才对离体培养有反应(即产生愈伤组织),只有少数植物能从四分体时期的花药获得花粉胚,如烟草、毛地黄、油菜、大麦、野生二粒小麦、玉米     

大麦花粉发育的电镜观察(封二照片说明)

本文用透射电镜观察了大麦(品种苏啤一号)花药中花粉母细胞发育成花粉粒的过程。图1 花粉母细胞时期花药横切面局部,×2350。花药可分为两个部分:花药壁层和花粉母细胞。花药壁层由四层细胞组成,自外向内为表皮     

石刁柏花粉离体培养及再生植株的研究

对石刁柏花粉粒进行离体培养,用ＭＳ基本培养基,激素ＮＡＡ０．５ｐｐｍ／Ｌ,花粉粒开始启动,形成细胞团,产生了愈伤组织,经去分化而形成单倍体植株（ｎ＝１０）。同时对花药壁,植物激素在花粉粒发育中的作用及再生植物染色体倍性问题进行研究。本文为选育超雄株在理论与实践方面均进行了探讨。     

从未受精的玉米子房培养出单倍体植株

本实验用Ms和N_6两种不同培养基,对未受精的成熟的玉米子房(已抽出花丝)和未受精的未成熟的玉米子房(雄穗的花粉发育到单核靠边期)进行了离体培养,不经愈伤组织直接获得了单倍体植株,成苗率达2％。实验结果表明,未受精的玉米子房的发育时期对培养出单倍体植株比培养基的选择显得更为重要。     

辣椒游离小孢子细胞团培养的胚状体形成

从预培养15天后的花药中机械游离小孢子及其细胞团,经28℃液体悬浮暗培养．30天后,获得了自球形期胚到子叶期胚发育程度不等的各类胚状体。从12个花药中可以形成高达22个胚状体,且子叶期胚的比例约为23％。显微镜检表明,这些胚状体来自游离的小孢子细胞．经核的对称分裂形成多核细胞或者早期形成多细胞团,最后经细胞的分裂分化形成。胚状体体表具毛,活力有差异。在适当培养基上,具活力的鱼雷期及子叶期胚状体均能发育成正常植株。7℃、32℃、35℃8天的胁迫处理均能诱导小孢子胚状体发生。但花药培养中7℃、35℃处理下的出胚率较32℃下高,而游离小孢子细胞团培养中以35℃、32℃下较好。7℃处理下获得的胚状体数很少．对产生这种现象的原因进行了探讨。出胚率在基因型间,不同胁迫处理温度间表现明显差异。而在温度处理的不同天数间差异不明显。流式细胞仪对再生株真叶的DNA含量分析表明．获得的再生株中具有单倍体、双单倍体以及单倍一双倍嵌合体植株。本结果为进一步开展辣椒雄性生殖途径的胚状体发育研究。提高辣椒成熟胚状体的频率提供了实验体系。     

茄子花药培养及单倍体育种

取花粉发育为单核中期的茄子(Solanum melongena Uar.Serpentinum Bailey)花药进行离体培养。以Co~(?)对茄子进行花药予处理,提高愈伤组织诱导频率。对花药采用30℃恒温培养一用,然后降至17～28℃,加速花粉起动。通过愈伤组织及胚状体的途径获得花粉植株。观察了其后代分离及稳定,并通过田间鉴定及筛选,培育出抗病、高产、质佳的茄子新品系86-1。已开始应用于生产。     

从一粒花粉到一棵植株

花粉单倍体育种中,花药离体培养能否成功的关键之一是花粉的年龄。自然条件下花粉最初只有一个核,称为单核花粉,以后经过一次有丝分裂产生一个营养核和一个生殖核,称为两核花粉。营养核不再分裂,生殖核再经一次有丝分裂成两个精子,称为三核花粉。诱导单倍体最好用单核中晚期(单核靠近质膜时)的花粉。取下合适的花蕾或幼穗先经消毒灭菌,再在无菌条件下取出花药,接种到培养基上,培养条件对花粉的发育有十分明显的影响,一般进行花药培养的温度约在23—28℃之间,需给于适当的光照。由花粉长成单倍体植株一般有两条途径:一是由花粉分裂形成愈伤组织,再将愈伤组     

水稻离体花粉培养诱导形成植株

被子植物离体花粉培养的研究,近几年在双子叶植物菸草上有了新进展,可使近10％的花粉诱导成为胚状体及植株(Nitsch,1974)。本文首次报道了禾本科植物水稻的离体花粉培养诱导形成植株的研究结果。     

放线菌素D对小麦花粉胚胎发生的影响

在小麦花药培养初期,用低浓度(10微克/毫升)的放线菌素D处理花药1—2天,可以显著地促进花粉胚胎的发生,花粉诱导物(愈伤组织和胚状体)的产量比对照增加1.13倍。细胞学的观察表明,花粉细胞的发育变慢,较长时间地滞留在单核时期,细胞分裂推迟,但分裂开始后,非配子体途径发育的细胞显著增多。     

灯盏花雄性不育种质鉴定与花药发育的细胞学研究

对云南泸西栽培灯盏花群体进行调查,发现了灯盏花雄性不育种质个体,其出现频率约为1.06×10-4.对所发现的灯盏花不育株形态特征及其花药发育过程进行了观察,并对花粉活力进行鉴定.结果显示:(1)灯盏花不育株根、茎、叶形态与正常可育植株基本相似,管状花小,花丝短,花药瘦小,无花粉粒散出或花粉无活力.(2)灯盏花在其花药发育的小孢子母细胞时期、四分体时期、小孢子时期和单核早期,由于绒毡层细胞液泡化、提前解体,不能为小孢子或花粉发育提供所需物质,导致小孢子母细胞和四分体解体,产生无花粉的花药;或小孢子和单核花粉胞内降解,形成不同形状和外壁纹饰的败育花粉.研究认为,灯盏花花药绒毡层异常是其花粉败育的主要原因.