植物基因工程的克隆载体

一、引言 长期以来,遗传学家和植物育种学家就一直努力应用常规的遗传育种手段,培育更加符合人类需要的优良的农作物新品种。特别是本世纪五十年代开始的所谓“绿色革命”。     

小麦颖果果皮绿色层内同化物的合成与分配

小麦幼嫩颖果中,果皮内侧发育出由内表皮与亚表皮组成的一薄层绿色组织。显微与亚显微结构观察表明,虽绿色层只接受到自然光照的1/4～1/8,叶绿体仍能正常发育,叶绿素含量与叶绿体数量均高出旗叶。大量胞间连丝联接相邻的绿色细胞,并在一定时期形成开放的胞间通道,显然有利于同化物的快速胞间运输。离体颖果饲喂~14CO_2试验证明,新合成的同化物从绿色细胞输向胚珠。绿色层产生的同化物可能通过合点端的珠心进入胚乳或通过珠孔直接汇聚到胚珠和分化中的原胚。     

镉引起小麦苗逆境乙烯的产生及其和镉的吸收分布的关系

溶液培养小麦幼苗转移至含Cd~(2 )的营养液中,根系乙烯产生较快地增加,约在12h达高峰,然后下降;ACC含量亦呈先升后降的趋势。未和Cd~(2 )溶液直接接触的地上部乙烯亦增加,至36h达高峰,此后急剧下降,而ACG和 MAGC含量持续上升。地上部乙烯的增加,主要是由通过根系运往地上部的镉直接作用的结果,不是根部合成ACG运往地上部后再产生的。电镜观察表明,地上部乙烯产生和ACC含量变化的时间进程,可以与镉进入叶细胞内的部位及其对细胞膜和细胞器的影响相联系。     

水稻、小麦、油菜和烟草细胞质雄性不育系统中组分Ⅰ蛋白的比较分析

组分Ⅰ蛋白(RuBP羧化酶/加氧酶)的生物合成系由叶绿体基因和细胞核基因共同控制,所以,被作为研究细胞质遗传的标记。本实验用免疫化学和氨基酸成分分析等方法,对水稻(珍汕97)、小麦(繁7)、油菜(湘矮早)和烟草(G28)的细胞质雄性不育系及其保持系的组分Ⅰ蛋白作了比较,同时对不同作物的组分Ⅰ蛋白也作了免疫鉴定。结果表明,细胞质雄性不育系及其保持系的组分Ⅰ蛋白差异不大,但是,四种不同作物的组分Ⅰ蛋白之间有明显差异。     

普通小麦与簇毛麦双二倍体的合成,育性及细胞遗传学研究

通过杂种幼胚无性系培养获得大量再生植株F_1,经秋水仙碱处理,合成了普通小麦与簇毛麦属间双二倍体(AABBDDVV)。其形态特征除株高、穗长、小穗数,籽粒大小和育性明显增加,生育期延长外,分别与各自的再生植株F_1相似。双二倍体的体细胞染色体数目变化范围为48—56。花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ 2n=28Ⅱ的细胞占56.82％,每个细胞平均有27.10个二价体,1.44个单价体,0.08个三价体,0.03个四价体。经过连续两代单穗单株选择,结实率由15.91％提高到36.52％。     

小麦再生植株的变异研究 Ⅱ.再生植株当代(R_1代)的细胞学和形态学变异

再生植株具有高频率的染色体异常,其中有20.61％表现为染色体数量变异,最常见的为2n—1类型,其次为2n—2类型,也有2n 1、2n—3个体以及染色体数嵌合株。再生植株减数分裂各期均有染色体异常行为,可以见到的有落后染色体、染色体桥、断片、二分体延迟、微核,还有粗线期十字型配对等结构变异,以及五分体、六分体和畸型四分体等异常现象。微核率随培养时间延长而增加,可用作染色体伤害的一个指标。再生植株R_1代存在着许多形态学变异。性状变异与染色体数目变异没有明显关系。     

“缺体回交法”选育普通小麦异代换系方法的研究

利用从蓝单体自交分离得到的自花结实的4D缺体小麦(缺72180、缺天选15)作母本与3个不同的八倍体小偃麦(小偃784、小偃7631和小偃78829)杂交,再以缺体作为轮回亲本,从F_1或F_2开始连续回交1—2次,在回交中,缺体无论作父本或母本都得到了异代换系,并且发现:(1)在回交过程中,用缺体作母本比作父本更为有效;(2)F_1自交,在F_2群体中选择生长比较正常,染色体数比较少的植株回交,比F_1作母本直接回交效果更好。并对所得的异代换系的特征特性进行了初步的观察研究,发现中间偃麦草(Agropyron intermedium2n=42) 4E染色体(以下用4Ei表示)、长穗偃麦草(Agropyron clongatum 2n=70)的4E染色体(带蓝粒基因,以下用4Ee表示)和4F染色体(带毛叶基因,以下用4Fe表示)均能正常补偿小麦4D染色体。异代换系生长旺盛,育性正常。初步总结了缺体与八倍体小偃麦杂交,回交过程中异代换系的形成规律,证明了“缺体回交法”可以推广应用于八倍体小偃麦等人工合成的新物种,以选育普通小麦异代换系。     

基因型和胚龄对小麦未成熟胚离体培养反应的影响

本文对34种基因型的小麦未成熟胚在离体培养中的反应进行了比较。结果表明,94％的供试基因型愈伤组织诱导率都可达到80％以上,若排除供体植株环境条件的不同和接种过程中的人为因素可能造成的影响,不同基因型的愈伤组织诱导率看来没有根本的差异。愈伤组织分化率因基因型的不同变动在0—60％之间,平均为32.7％。虽然同一基因型的盾片愈伤组织分化率在不同年份中有所不同,但是愈伤组织是否具有再生能力?看来是个稳定的遗传性状。因此小麦未成熟胚对愈伤组织诱导的反应和愈伤组织的再生能力可能具有不同的遗传基础。本文的结果还表明,虽然最适于培养的未成熟胚的大小为1毫米左右,伹小至0.3毫米的未成熱胚仍能以几乎100％的频率形成愈伤组织,60％左右的愈伤组织能分化出再生檀株,只是所需的时间比1毫米左右的胚较长。     

X射线对根尖细胞分裂和分化的作用

用30—70GyX射线照射小麦幼苗(浸种后5天)后发现根毛区到根尖的距离缩短,根毛变密,根毛长度为对照的2—3倍。照射后2—3天就可看到该现象。根毛着生处到根尖的距离随剂量增加而减少,甚至根尖全为根毛所复盖,另外还看到有分叉的根毛。根尖纵切片表明根尖分生区随剂量增加而缩小,分生区后接着就出现输导组织。玉米和黄瓜也有类似现象。这现象说明根细胞的分裂过程对射线很敏感,而分化过程则相当耐辐射,细胞分裂停止后立即转向细胞分化过程。