松杉类植物体细胞胚发育机理的研究进展

植物体细胞胚胎发生不仅可作为其繁育的重要手段,而且也是研究胚胎发育过程的一种重要模式系统.体细胞胚在形态和生理上的成熟,直接影响到植株的萌发和再生频率.本文综述了近年来国内外有关裸子植物中几种松杉类植物体细胞胚发育过程的研究报道,其中主要涉及培养基成分和脱落酸(ABA)对体细胞胚发育的影响,以及体细胞胚发育在细胞学、细胞程序性死亡、相关基因和蛋白质组学等方面的研究进展,并进一步讨论了松杉类植物体细胞胚的发育机理,以及体细胞胚在遗传转化系统中的作用.     

温度和水分对不同基因型小麦未成熟胚体细胞胚胎发生以及分化能力的影响

对小麦未成熟胚盾片组织离体再生途径中,未成熟胚发育时期以及不同小麦品种的体细胞胚发生能力和体细胞胚的分化能力进行了研究,在所 试的14个小麦品种中,筛选出具有很强的体细胞胚发生能力和体细胞胚分化能力的4个品种,西农1376、盐2号、85＋1－3和宝丰7228。为进一步给小麦离体遗传操作打下基础,研究还对温度的影响进行了分析。通过低温手段解决了胚性愈伤组织随继代天数的延长体细胞胚分化能力快速降低的问题,同时研究还首次分析了干燥处理对小麦体细胞胚转换能力的影响,建立起一套高效的小麦离体培养再生体系,而且该体系从接种未成熟胚到再生植株移至土壤只需10－12周时间,避免了长期培养过程中存在的体细胞变异问题。     

禾谷类作物细胞培养：体细胞胚性潜力的诱导与表达

体细胞胚胎发生已成为禾谷类作物细胞培养研究中的一个重要方面。本文参照近几年来发表的主要文献并结合本实验室的研究工作,对禾谷类作物的体细胞胚胎发生做了综合评述。就培养基,植物激素,氮源,渗透压,外植体来源及发育时期,起始材料的状态,培养时间等各种因素对禾谷类作物胚性愈伤组织的诱导和保持,胚性悬浮细胞系的建立以及体细胞胚胎发生与植株再生的影响进行了分析。并对长期继代培养物再生能力丧失（或胚性潜力难以充     

棉花体细胞胚胎发生的研究进展

经过30多年的发展,已经在多个不同的棉花品种中获得了体细胞胚,并再生成苗。但由于体细胞胚胎发生往往受多种因素影响,如何从愈伤组织高效率地转化为胚性愈伤组织依然是限制棉花组织培养与遗传转化的关键问题之一。本文概述了棉花体细胞胚胎发生的研究进展,分别从棉花体细胞胚胎发生的起源、影响棉花体细胞胚胎发生的内外因素以及寻找棉花体细胞胚胎发生特异表达基因等几方面进行综述,并对研究中存在的问题进行了讨论。     

何首乌体细胞胚的诱导及植株再生研究

以何首乌茎尖、茎段为外植体,经体细胞胚发生途径,进行胚性愈伤组织诱导、体细胞胚的诱导、植株再生的研究.并采用临时压片法对体细胞胚的发育过程进行观察.结果表明愈伤组织诱导最适培养基为Ms＋6-BA 2.0 mg/L＋NAA 0.5 mg/L,体细胞胚诱导最适培养基为MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.2 mg/L.将产生的体细胞胚首先接种于MS基本培养基使其充分发育后转入MS＋6-BA 2.0 mg/L培养基中诱导出芽,出芽率高于直接采用Ms＋6-BA 2.0 mg/L培养基诱导.体细胞胚的发育过程是首先在愈伤组织表面形成许多瘤状突起即胚性细胞团,胚性细胞团继续发育成球形胚、盾形胚,球形胚、盾形胚成熟后发育成植株.     

棉花体细胞胚胎发生的研究进展

经过30多年的发展, 已经在多个不同的棉花品种中获得了体细胞胚, 并再生成苗。但由于体细胞胚胎发生往往受多种因素影响, 如何从愈伤组织高效率地转化为胚性愈伤组织依然是限制棉花组织培养与遗传转化的关键问题之一。本文概述了棉花体细胞胚胎发生的研究进展, 分别从棉花体细胞胚胎发生的起源、影响棉花体细胞胚胎发生的内外因素以及寻找棉花体细胞胚胎发生特异表达基因等几方面进行综述, 并对研究中存在的问题进行了讨论。     

结球白菜下胚轴原生质体培养及其体细胞胚植株再生

结球白菜(Brassica campestris ssp. pekinensis)的原生质体培养由于基因型依赖性强, 细胞易褐化,愈伤组织的芽诱导率低等而难于再生植株。本实验以结球白菜的下胚轴原生质体为试材, 研究了影响其细胞分裂及愈伤组织形成的因素, 探索了经过体细胞胚发生途径获得再生植株的技术。结果表明, 试材的基因型及培养基组成影响细胞分裂及褐化; KM8P是结球白菜原生质体培养更适宜的培养基, 能显著减轻细胞的褐化; 液体培养基中一定浓度的活性炭能在一定程度上减轻细胞褐化进程, 并有利于星状细胞团的形成; 基因型Asko中, 愈伤组织形成体细胞胚的结构, 其发生的频率约为5%, 该类体细胞胚能全部顺利地发育成完整植株。本技术具有再生植株形成容易、频率较高且通过体细胞胚发生途径等优点。     

秦艽(Gentiana macrophylla Pall.)离体培养再生过程中体细胞胚的发生(简报)

本文以秦艽叶片和茎段作为外植体,通过离体培养对秦艽植株再生途径进行研究。愈伤组织在添加2mg/L 2,4-D和0.5mg/L BA的MS培养基上诱导,两周内可出现愈伤组织。愈伤组织在相同激素配比并附加500mg/L LH的MS培养基上继代。愈伤组织的分化在添加有0.1mg/L 2,4-D和0.5mg/L BA的MB培养基上进行。通过显微观测,疑似体细胞胚可以在叶片和茎段的愈伤组织上产生。形态学和组织学的分析进一步证实了秦艽离体再生过程中体细胞胚发生的现象。体细胞胚和合子胚一样,也经历球形、心形、鱼雷和子叶胚等发育时期。相对独立的结构说明秦艽的体细胞胚可能是单细胞来源。体细胞胚在愈伤组织的表面和内部都有出现。在本实验中,体细胞胚发生途径是在秦艽愈伤组织形成后观察到的唯一再生途径。     

影响大豆体细胞胚诱导因素的研究

体细胞胚的诱导是大豆体外再生的关键。基因型,诱导光周期,外植体的英位,蔗糖浓度等因素,可导致诱导频率及正常胚比例不同,影响植株再生。本研究选用黑龙江省主栽大豆基因型的未成熟子叶,在含高浓度生长素的MSB培养基上诱导体细胞胚产生。合丰25和东农7819为优选基因型,生育前期下部英位大小为2－4mm未成熟子叶体细胞胚发生效果最好;四种光周期下体细胞胚诱导频率相近,但连续弱光了正常胚比例高;NAA诱导优于2－4,D;10mg/1NAA与1．5％蔗糖配比组合最佳。     

结球白菜下胚轴原生质体培养及其体细胞胚植株再生

结球白菜（Brassica campestris ssp．pekinensis）的原生质体培养由于基因型依赖性强,细胞易褐化,愈伤组织的芽诱导率低等而难于再生植株。本实验以结球白菜的下胚轴原生质体为试材,研究了影响其细胞分裂及愈伤组织形成的因素,探索了经过体细胞胚发生途径获得再生植株的技术。结果表明,试材的基因型及培养基组成影响细胞分裂及褐化;KM8P是结球白菜原生质体培养更适宜的培养基,能显著减轻细胞的褐化;液体培养基中一定浓度的活性炭能在一定程度上减轻细胞褐化进程,并有利于星状细胞团的形成;基因型Asko中,愈伤组织形成体细胞胚的结构,其发生的频率约为5％,该类体细胞胚能全部顺利地发育成完整植株。本技术具有再生植株形成容易、频率较高且通过体细胞胚发生途径等优点。     

Plant regeneration via somatic embryogenesis in cotton

An efficient in vitro plant regeneration system characterized by rapid and continuous production of somatic embryos using leaf and stem explants of abnormal seedling as an explant have been developed in Gossypium hirsutum L. Embryogenic callus and somatic embryos have been obtained directly from the explants of cotton abnormal seedlings. Plant growth regulators influenced the induction of cotton somatic embryogenesis. The optimal medium for direct somatic embryogenesis was modified MS medium supplemented with 0.1 mg l^-1 ZT and 2 g l^-1 activated carbon. On this medium, an average of 28.0 and 28.1 matured somatic embryos formed from per leaf and stem explants respectively. The highest frequency of somatic embryogenesis was 100%. The somatic embryos were converted into normal plantlets when cultured on modified MS medium supplemented with 0.1 mg l^-1 ZT. Upon transfer to soil, plants grew well and appeared normal. Plants could be regenerated within 60–80 days. The system of cotton somatic embryogenesis and plant regeneration described here will facilitate the application of plant tissue culture and genetic engineering on cotton genetic improvement. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

一种新型的棉花体细胞胚胎发生的快速诱导法

用异常苗的茎段和叶片进行培养,可快速高效诱导获得棉花体细胞胚胎发生,激素组膈及其浓度配比影响异常苗的直接胚胎发生,在附加有０．１ｍｇ／Ｌ ＩＡＡ和０．１ｍｇ／ＬＺＴ的改良ＭＳ培养基上,异常苗不仅体细胞胚胎发生率高,而且形成的体细胞胚数目多,用异常苗作外植体获得胚性愈伤组织仅需要时间１０ｄ,获得成熟胚需要２０－３０ｄ,获得再生植株需要６０ｄ,大大短于常规方法获得胚性愈伤组织、体细胞胚和再生植株的时间     

植物激素对棉花体细胞胚胎发生的诱导及调节作用

选用11种激素研究了外源激素对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生和发育的调控作用。结果表明不同激素对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生与发育的影响不同。除2,4-D和BA对棉花胚性愈伤组织的增殖影响不大外,其他激素对棉花胚性愈伤组织的增殖均具有抑制作用,且具有一定的时间效应,同时还受基因型的影响。激素对棉花体细胞胚的形成和发育的影响极大,2,4-D既抑制了体细胞胚的形成,又抑制了体细胞胚的发育;TDZ的作用与2,4-D相似,显抑制了体细胞胚的形成,且诱导获得的体细胞胚均停留在球形胚阶段;GA也抑制了体细胞胚的形成,且不利于体细胞的成熟与萌发;BU-30对棉花体细胞胚形成与发育的影响不大。其他7类生长素类物质和细胞分裂素类物质对棉花体细胞胚的形成均具有促进作用,且依IBA、ABA、IAA、BA、KT、ZT、2iP序增强,其总胚数为对照的1．193—3．852倍;其中2iP的促进作用最大,可使产生的体细胞胚数提高2．852倍。     

水稻体细胞杂交研究进展

水稻是世界重要的粮食作物,全世界约有120个国家种植水稻。水稻的近缘或远缘种具有一些优良性状,如抗病、抗虫、抗逆等。将这些性状导入水稻,是科学家们所希望的,但因用普通杂交方法存在交配系统的不亲和性等难题而进展不大。随着组织培养技术的发展,特别是植物原生质体培养技术的日趋成熟,使得人类能够在细胞水平通过体细胞杂交方法实现遗传信息的重组。     

菠萝离体再生研究进展

菠萝(Ananas comosus)具有很高的食用、药用及观赏价值,但存在种子萌发率低、遗传转化困难、基因编辑体系缺乏等问题,其基础研究及优质种苗规模化繁育亟需高效、可靠的离体再生系统。本文对菠萝离体再生外植体选择、外植体消毒、基本培养基筛选、直接不定芽发生、间接不定芽发生、体细胞胚胎发生、不定根诱导及炼苗移栽等方面的研究进展进行综述,以期为菠萝细胞工程育种、遗传资源改良及种苗工厂化生产提供理论与技术参考。     

Breakthrough in chloroplast genetic engineering of agronomically important crops

Chloroplast genetic engineering offers several unique advantages, including high-level transgene expression, multi-gene engineering in a single transformation event and transgene containment by maternal inheritance, as well as a lack of gene silencing, position and pleiotropic effects and undesirable foreign DNA. More than 40 transgenes have been stably integrated and expressed using the tobacco chloroplast genome to confer desired agronomic traits or express high levels of vaccine antigens and biopharmaceuticals. Despite such significant progress, this technology has not been extended to major crops. However, highly efficient soybean, carrot and cotton plastid transformation has recently been accomplished through somatic embryogenesis using species-specific chloroplast vectors. This review focuses on recent exciting developments in this field and offers directions for further research and development.     

Effects of kanamycin on tissue culture and somatic embryogenesis in cotton

The aminoglycoside antibiotic kanamycin was evaluated for its effects on callus initiation from hypocotyl and cotyledon explants, proliferation of non-embryogenic and embryogenic calli, initiation and development of somatic embryos in cotton (Gossypium hirsutum L.). On this basis, the potential use of kanamycin as a selective agent in genetic transformation with the neomycin phosphotransferase II gene as the selective marker gene was evaluated. Cotton cotyledon and hypocotyl explants, and embryogenic calluses were highly sensitive to kanamycin. Kanamycin at 10 mg/L or higher concentrations reduced callus formation, with complete inhibition at 60 mg/L. Kanamycin inhibited embryogenic callus growth and proliferation, as well as the initiation and development of cotton somatic embryos. The sensitivity of embryogenic callus and somatic embryos to kanamycin was different during the initiation and development stages. Kanamycin was considered as a suitable selective agent for transformed callus formation and growth of non-embryogenic callus. Forty to sixty mg/L was the optimal kanamycin concentration for the induction and proliferation of transformed callus. The concentration of kanamycin must be increased (from 50 to 200 mg/L) for the selection of transformation embryogenic callus and somatic embryos. A scheme for selection of transgenic cotton plants when kanamycin is used as the selection agent is discussed.