高等植物胚胎的发育生物学研究——Ⅵ.粳稻胚分化发育期间一些大分子物质的动态

鉴测了粳稻胚的发育进程及不同分化发育时期中DNA、RNA、蛋白质、淀粉含量和鲜重、干重、细胞数的变化。 开花后6～13天(胚分化第一到第四叶原基期间)胚细胞数增加时,DNA、RNA含量迅速上升。此后细胞数和DNA、RNA含量都趋于稳定,但RNA在18～25天再次增长。每胚蛋白质和干重基本上随RNA含量相应地变化。 每毫克胚于重的核酸和蛋白质含量在13天出现明显的转折。平均每细胞的DNA含量在整个发育期保持稳定,RNA第一阶段的增长只持续到分化完成的前夕,而蛋白质在25天以前一直增加。 胚内淀粉的累积在整个胚形成期呈现三段斜率不同的直线。以单位干重表示时则在8天左右和21天出现两个高峰,先于RNA和蛋白质两次积累的高峰。 在大分子物质的变化与胚胎发育进程相互关系并与籼稻比较的基础上,将稻胚发育划分为原胚期、分化期、成熟期和休止期。     

高等植物胚胎的发育生物学研究——Ⅱ.水稻胚胎发育过程中的生化变化

应用微量生化分析的方法测定了开花后6～30天水稻幼胚分化过程中的DNA、RNA,蛋白质、类脂和干重的动态变化。在人工气候室条件下(25℃,10小时光照)培养的水稻,在开花后第6～15天,即从第一叶原基形成至胚分化完成期间,每胚总核酸含量不断增加。尤其是在胚发育的早期阶段,DNA、RNA含量迅速增加。此后,在开花后18～30天,核酸含量的增加逐趋减缓。在此过程中,每胚蛋白质、类脂含量和干重也相应增加。然而,以胚干重为单位的DNA、RNA含量却随胚的发育而减少。同时,蛋白质含量仍不断增加。所以,DNA、RNA相对含量的减少,可能是由于细胞内含物和结构物质的增加而引起的。至于平均每个细胞的DNA含量,在整个胚发育过程中几乎稳定;而RNA含量,在胚发育的早期阶段有所增加,以后则基本保持同样水平。在胚发育早期RNA的强烈合成可能与细胞的分化和器官形成有关。     

杉木雌配子体与后胚发育过程中核酸、蛋白质和类脂的消长

在杉木胚胎分化期至成熟期,每个雌配子体总核酸和DNA,RNA含量在初期增加,后期则随着胚的分化发育逐渐下降,而蛋白质和类脂则一直上升。每胚总核酸、DNA,RNA则相应增加,而蛋白质、类脂的含量和干重亦逐渐增加。在胚分化早期RNA的迅速合成与细胞的分化及器官形成有关。但以胚干重为单位的DNA、RNA含量却随着胚的发育而有所减少;蛋白质含量先增加,至成熟后才下降。授粉前的胚珠,以及雌配子体、胚中都发现有凝集素存在。     

水稻种子发育过程中Poly(A)RNA和蛋白质水平的变化

我们用[~3H]—Poly(U)饱和杂交的方法分析了水稻种子发育过程中Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平的变化。胚乳发育过程中,Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平均于开花后11天达到高峰,比蛋白质高峰出现时间约早10天。随着胚乳的成熟,蛋白质水平在开花后6～21天持续增长。但 Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平却急剧下降。因此,在胚乳发育早期合成的Poly(A)RNA中,可能有部分不是直接用于蛋白质的合成。在胚的发育过程中,Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平分别出现三次高峰。开花后30天,每胚含有5.94ng Poly(A)RNA,约占胚总RNA的0.097％,为稻胚中贮存的mRNA存在提供了一个直接的证据。     

高等植物胚胎的发育生物学研究——Ⅰ.水稻、小麦胚胎发育的生长模式

本文结合稻胚的发育模式描述了水稻开花后1至30天期间胚分化发育过程,并指出了胚分化早期胚柄部分与珠被等组织的密切关系。对水稻开花后6～30天及小麦开花后8～27天期间胚鲜重、干重、体积和细胞数的发育模式进行了测定。在此基础上计算了平均每个细胞鲜重和体积的变化,以及麦胚细胞鲜重、干重和体积的变化。此外还测定了水稻胚长度,胚乳鲜重和体积的变化。结果表明;稻胚体积、鲜重在开花后6～11天,干重在6～13天期间呈指数增长,小麦胚鲜重、干重和体积变化在开花后8～15天期间指数增长趋势亦明显,稻胚每个细胞的平均鲜重和体积在开花后7天以前较小,9天以后明显增大;小麦胚每个细胞的平均鲜重、干重、和体积在开花后10天以前较小,12天以后则明显增大。稻胚在开花后1～30天期间长度变化呈S形曲线。     

高等植物胚胎的发育生物学研究——Ⅴ.水稻种胚发育过程中胚和胚乳内几种碳水化合物含量及淀粉酶活力的动态 高锦华;唐锡华

在开花后6～15天稻胚分化过程中,胚内淀粉、总糖和非还原糖含量逐渐地增加,但在胚器官原基分化完成后淀粉含量明显下降。胚分化期淀粉酶活力增加显著,尤其是β-淀粉酶活力较高,变化幅度大;胚器官原基分化完成后酶活性亦下降。以单位胚干重或每胚细胞计算的结果基本上亦表现了相似的趋势。稻胚分化发育过程中淀粉是处于不断被贮存同时不断被利用的状态,它积极参与了胚胎发育的代谢过程。至于β-淀粉酶可能在降解淀粉、提供能源,为合成蛋白质及纤维素等物质提供碳架方面起着重要作用。当胚分化完成后胚乳中淀粉含量仍有少量增加。在胚乳中α-淀粉酶活力低,变化幅度小,而β-淀粉酶活力在发育初期很高,以后下降,但活力仍比α-淀粉酶高,可能它在发育前期亦有类似在胚内的作用。     

岱字15号棉纤维发育过程中纤维细胞壁组分变化的研究

棉纤维初生壁延伸期间(开花后第6～22天),平均每胚珠纤维细胞壁总蛋白质、纤维素、总中性糖及各种中性糖组分含量都不断增加。初生壁延伸停止时,总蛋白质及各中性糖组分含量明显下降,而纤维素含量仍然增加,直至开花后第50天。纤维发育后期,蛋白质含量回升,木糖含量显著地持续增加,而非纤维素葡萄糖含量迅速减少。以纤维细胞壁干重为单位表示的纤维素含量在初生壁延伸期间迅速增加,而总蛋白质、总中性糖含量显著下降,至纤维素含量在壁干重中占了绝对优势,各组分的变化渐不明显。以离子键结合于纤维细胞壁的蛋白质占纤维细胞壁干重的百分率在开花后6～14天逐渐下降,然后陡增,至18天达最大值,接着急剧下降。在开花后第18天此蛋白质电泳分离见到三条明显的带,其余日龄见到二条明显的带。以1MNaCl浸提所得的无论哪一个日龄的材料中这种蛋白质的紫外吸收光谱均为在209 nm处有一较高的吸收峰,245 nm处有一低的吸收峰或一个肩。     

水稻胚胎发育与萌发过程中凝集素活性、含量与免疫学性质的变化

稻胚凝集素(RGL)存在胚中,胚乳中没有测得凝集素活性。水稻开花后7～21天胚中RGL括性与含量迅速增加、积累,基本达到成熟胚的最高水平。在开花后7与13天胚中除了有RGL存在外还发现有与RGL免疫学性质无关的凝集素存在。在萌发早期RGL活性与含量迅速下降,在浸种萌发后1～4天之间则又保持相对恒定。水稻胚胎发育与萌发过程中没有观察到与RGL免疫学性质相关但分子性质不同的凝集素存在。RGL是稻胚发育过程中形成的专一蛋白质,它的表达与积累有严格的时空专一性,它的活性与含量变化与细胞分裂、分化等胚胎发育过程是相关联的。     

水稻胚胎形成期间蛋白质和RNA合成活力的变化

用~3H-亮氨酸和~3H-尿苷标记不同发育时期的稻胚,发现蛋白质合成活力呈四阶段变化;各种RNA的合成与胚胎各发育阶段密切有关。α-鹅膏蕈碱(1.0μg/ml)对稻胚RNA合成的抑制作用在开花后7、15和18天较强,13天时很弱。在水稻胚胎形成期间,胚细胞蛋白质合成活力高峰先后出现于胚分化后期(开花后11天)和成熟中期(18天);mRNA的合成在分化初期(7天)和成熟中期(15～18天)较强;而rRNA和/或tRNA的合成高峰则出现在胚胎器官原基分化已经完成时(13天)。     

薏苡胚发育及贮藏营养物质积累的研究

薏苡（Ｃｏｉｘ ｌａｃｒｙｍ ａ－ｊｏｂｉ）胚发育分下列各期：棒形胚前的原胚期、棒形胚期、胚芽鞘期、１叶期、２ 叶期、３叶期、４ 叶期、５ 叶期及６叶期成熟胚。３ 叶期胚具１ 条不定根（种子根）,４ 叶期具２ 条,５ 叶期及成熟胚期具３ 条。不定根与胚根排成１ 纵行。营养物质最先在盾片细胞中积累。开花后９ 天的１ 叶期胚,在盾片、胚芽鞘及胚轴细胞中积累了淀粉,以后遍及成熟胚的各部分。淀粉粒含量与器官发生及生长顺序成正相关,但发育后期,盾片细胞内的淀粉粒含量下降。开花后１０ 天,盾片细胞中形成含晶体的蛋白质体,晶体含蛋白质及植酸钙镁。以后,这种蛋白质体增多、增大。同时,又形成不含晶体的蛋白质体。一定时期,含晶体的蛋白质体消失,不含晶体的蛋白质体增多,直到胚成熟。开花后１３ 天,胚芽鞘上部细胞形成蛋白质体。以后遍及成熟胚的各部分,器官发生越早,所含蛋白质体越多、越大。开花后１０ 天,盾片细胞中产生了脂体,成熟胚的盾片细胞,含有大量的脂体。还观察了胚发育各期与颖果及盾片长度的对应关系     

玉米花粉胚状体发育过程中DNA,RNA蛋白质含量及合成动态变化

继代培养的玉米花粉胚状体的发育过程可划分为6个时期:胚性细胞团时期、球形胚时期、心形胚时期、梨形胚时期、子叶形胚时期以及分化期。我们应用微量生化分析技术以及放射性同位素液体闪烁计数技术研究了玉米花粉胚状体发育过程的DNA、RNA、蛋白质含量及合成动态,发现DNA、RNA和蛋白质含量在胚性细胞团期较高,然后下降,但到了分化期时又有所升高。DNA合成速度在胚性细胞团时期较高,在以后的各时期降低并保持平稳。RNA和蛋白质的合成动态呈相似的变化规律。这个结果说明DNA、RNA和蛋白质在胚状体发育早期的活跃代谢,可能与胚性细胞的快速分裂以及胚性结构的形成有关,而后期的活跃代谢可能与胚状体的分化有关。     

山黧豆胚胎发育过程中ODAP和一些大分子物质含量的变化

应用微量分析方法检测了山黧豆胚胎发育过程中ODAP毒素含量和核酸、蛋白质、糖类等大分子物质含量变化。结果表明：每粒种子的ODAP含量随着胚的发育而增加。每粒种子DNA量随着细胞的迅速分裂而增加,R、蛋白质、淀粉含量随着胚的发育而成倍地增加,当进入心形胚时这些物质的增加更为迅速。如以每克干重中的含量来表示,那么ODAP,DNA及可溶性糖含量则随胚的发育而下降,其它大分子物质含量在胚发育前期升高;进入心形胚时,这些物质达到最高峰;到鱼雷胚时,这些物质含量开始下降;直到胚基本分化完全时,降到最低点;只有酸性蛋白质含量一直保持增长。     

山黧豆胚胎发育过程中ODAP和一些大分子物质含量的变化

应用微量分析方法检测了山黧豆胚胎发育过程中ODAP毒素含量和核酸、蛋白质、糖类等大分子物质的含量变化。结果表明:每粒种子的ODAP含量随着胚的发育而增加。每粒种子DNA量随着细胞的迅速分裂而增加,R、蛋白质、淀粉含量随着胚的发育而成倍地增加,当进入心形胚时这些物质的增加更为迅速。如以每克干重中的含量来表示,那么ODAP、DNA及可溶性糖含量则随胚的发育而下降,其它大分子物质含量在胚发育前期升高,进入心形胚时,这些物质达到最高峰;到鱼雷胚时,这些物质含量开始下降,直到胚基本分化完全时,降到最低点;只有酸性蛋白质含量一直保持增长。     

ABA对枸杞体细胞胚发生的调节作用

当枸杞的愈伤组织转入分化培养基后的第一天,内源ABA含量就大幅度增高,并成为胚性细胞分化和发育过程中的第一个峰值,也是最高峰值。这时也正是胚性细胞的启动分化期,从愈伤组织的切片明显可见胚性细胞的形成,同时SDS-PAGE结果也表明有相应的35KD蛋白质组分产生,而在未分化的愈伤组织中则未见该蛋白质组分。分化培养后的第15天,内源ABA含量达到第二个峰值,这时是球形胚形成时期,而35KD蛋白质组分含量也在此时达到最大值。外源ABA不仅可诱导内源ABA起始含量的升高,其含量峰值位于分化后的第一天和第15天,同时外源ABA可明显地提高体细胞胚发生的频率和质量。由此表明ABA含量的升高与胚性细胞的启动和发育密切相关,同时内源ABA与外源ABA对体细胞胚的发生有相同的促进作用。其作用机理可能是由于ABA直接或间接激活相关基因表达形成特异性胚性蛋白质组分,从而为胚性细胞的发生与发育奠定了分子基础。     

莲胚发育与核酸,蛋白质含量的变化

莲胚发育达到最大鲜重(开花后21d)前,胚轴和子叶的DNA,RNA都持续增长。开花13d后,蛋白、淀粉等贮藏物质显著积累,核酸增长速度加快。成熟胚轴的DNA和RNA含量很高,而子叶中积累大量的淀粉、可溶性糖和蛋白质。发育前期胚乳的生长速度较快,开花后16d左右鲜重和物质积累达到高峰。胚生长后期胚乳逐渐败育,贮藏物质和结构物质都减少,膨大的子叶逐步取代了胚乳的地位。 莲胚生物大分子物质含量的模式属于双子叶植物类型。讨论了莲胚细胞多倍化的问题。     

长豇豆胚和胚乳的发育及营养物质积累

长豇豆(Vigna sesquipedalis (L.)Fruwirth)开花前7—10小时传粉,开花后8—10小时完成双受精。合子期珠孔端及合点部位胚囊的周界壁有壁内突。胚发育属柳叶菜型。胚柄的基部细胞及基部区域外层细胞的外切向壁发生壁内突。成熟胚中胚柄宿存。开花后9—16天为子叶细胞中淀粉积累期,开花后12—18天为蛋白质积累期。胚乳发育为核型,珠孔端胚乳细胞化,合点端保持游离核状态。胚乳外层细胞为传递型细胞,珠孔端的胚乳细胞形成折叠细胞群,亦有壁内突。心形胚期胚乳开始退化解体,成熟胚期胚乳完全消失。     

玉米杂种优势与杂交后胚中ATP酶活性和RNA酶活性及蛋白质含量的关系

通过对若干个玉米杂交及其亲本自交授粉后1天、3天、7天、10天胚中ATP酶活性、RNA酶活性及蛋白质变化的比较来探讨杂种优势产生的生化机理。结果表明,30个组合的玉米授粉后一天,有90%组合杂交胚中ATP酶活性超过双亲或母本自交胚中ATP酶活性。授粉后3天杂交胚中ATP酶活性多数低于双亲自交胚中的ATP酶活性,看来这一表现与自交授粉后胚中合子细胞分裂较迟缓有关。以上四个时期授粉后,杂交胚中RNA酶活性介于双亲之间或低于双亲,这可能与杂交胚中核酸分解的速度较慢有关。杂交胚中蛋白质含量变化不同时期各组合间表现不同,杂交后胚胎发育初期胚中蛋白质的变化不一定是总的数量的增加,而是某些蛋白质或酶的变化。     

抗肿瘤药物的研究——Ⅻ.放线菌素K对Ehrlich腹水癌细胞核酸含量及P~(32)渗入的影响

小白鼠接种Ehrlich腹水癌細胞后第8天,腹腔注射生理盐水(对照組)或放线菌素K,6小时后解剖,研究放綫菌素K对癌細胞核酸等含量的影响。当放綫菌素K的剂量为50微克/公斤体重(治疗剂量)时,6小时后每毫克干重癌細胞中酸溶磷、脂溶磷、RNA和DNA的含量都沒有变化。增高剂量为400微克/公斤时,每毫克干重癌細胞中酸溶磷、无机磷、脂溶磷、核蛋白氮以及DNA的含量仍沒有明显改变,但RNA含量則降低。以細胞为单位作比較,結果也一致。若于接种后第3天开始給药,剂量为50微克/公斤/天,共5天,停药后6小时解剖。每单位細胞的干重稍有減低,但經t测驗比較,相差不显著。每单位癌細胞中酸溶磷、脂溶磷和DNA沒有明显影响,RNA則下降更甚而核蛋白氮也开始減少。若以干重为单位比較,RNA仍有很大降低,核蛋白氮相差不明显而DNA反有显著升高。于一次注射药物后2小时,皮下注射Na_2HP~(32)O_41微居里/克体重,再隔4小时后解剖,比較对照組和給药組癌細胞中酸溶磷、无机磷和RNA的比放射強度(脉冲数/分钟/微克磷)。发現給药組酸溶磷和无机磷的比放射強度,不論剂量为50或400微克/公斤,都不变。RNA的比放射強度則下降:50微克/公斤組降低40%,400微克/公斤組降低52%。     

云南油杉原胚发育过程中组织化学的变化

应用组织化学方法对云南油杉(Keteleeria evelyniana Mast)受精前后,原胚及幼胚形成早期细胞内的DNA、RNA、碱性蛋白质,酸性蛋白质及多糖物质进行了观察。结果表明,DNA在卵核受精前后为孚尔根弱正反应。在原胚及早期幼胚发育过程中,胚原细胞核DNA含量恢复正常,RNA及酸性蛋白质含量均较丰富,特别是在胚原细胞内。新细胞质中碱性蛋白质呈负反应,而DNA、RNA、酸性蛋白质及多糖物质均呈现正反应。     

温度对大豆(Glycine max)种子发育过程中蛋白质、脂肪和淀粉积累过程的影响

目前人们仍不清楚温度是如何影响发育中的大豆（Glycine max L．）种子蛋白质和脂肪积累过程以及基因型不同的大豆是否对温度具有相同的反应。研究拟通过对3个基因型大豆在不同温度处理下,种子发育过程中的蛋白质和脂肪的积累模式研究,以了解温度对种子组分的调节机理。3个基因型大豆品种（Evans,PI132．217,和Proto）种子盆栽在温度为27／20％（中温）的生长箱中生长到开花。在开花后第10天,将其中的一个生长箱的温度调节到35／27℃（高温）;另一个调到20／12℃（低温）。生长在高温和中温条件下的大豆,在开花的第21天开始收集豆荚,每3d取1次样。生长在低温条件下的大豆,在开花的第25天开始收集豆荚,每5d取1次样。结果表明,3个基因型大豆种子均在高温下生长快,成熟早,在中温下生长速率最大,低温下生长速率低但种子生长期延长。当种子获得60％-70％总干重时种子脂肪含量达到最大（中温）,高温使其提前出现,低温则被推后。在低温下,种子中蛋白质和脂肪两者积累模式相同,但蛋白质积累速率低。在高温和中温条件下,种子蛋白质和脂肪的积累模式不同。在种子获得60％～70％的总干重之前,蛋白质和脂肪积累模式相同,但在种子获得60％～70％的总干重之后,蛋白质积累呈上升趋势,而脂肪积累停止或下降。同时在种子发育的晚期伴随着蛋白质含量增加,淀粉和蔗糖含量快速下降。虽然3个基因型大豆种子的蛋白质和脂肪积累模式均明显受温度影响,但在不同温度条件下和不同生长阶段中高蛋白质品种Proto和PI132．217（蛋白质稳定型）蛋白质含量总是高于低蛋白质品种Evans,而且两者差异显著。这一研究表明温度不能改变品种在蛋白质和脂肪合成上的遗传特性。遗传育种在提高大豆种子蛋白质含量上仍起决定作用,但是合理的播种时期在提高大豆种子蛋白质和脂肪含量上也是不可忽视的问题。