禾本科植物的组织培养研究及其应用

禾本科植物是粮食作物的主要来源,随着人口的增加和生活水准的提高,人类对粮食的产量、种类和质量的需求也日益迫切。根据国外在1982年对90个发展中国家的统计和预测的结果说明到1990年末,这些国家共缺少72百万吨谷物而到2000年将缺少144百万吨谷物。近十余年以来,随着植物分子生物学的迅猛发展和作为植物生物技术重要组成部分的植物组织培养技术的日臻完善,被公认为非常困难从事的禾本科植物(Gramina-ceae)的组织培养也取得了异常迅速的发展,并且已经在作物改良的生产中取得了成效,显示了越来越大的潜能和威力,为人类从根本上解决食物问题指出了一条切实可行的途径。本文拟在评述近年来禾本利植物组织培养(主要指胚胎培养、器官培养、细胞培养和原生质体培养)的理论性研究和应用性研究的进展,并重点描述和讨沦在应用上较为成熟和有发展前景的几个领域的发展现状以及利用禾本科植物的组织培养技术而进行的基因转移技术的概况。希望能为我国从事植物组织培养的工作者们提供某些参考资料并对于一些问题进行共同的商榷和探讨。     

组织培养引起的遗传变异

1902年Haberlandt首次对植物的叶肉细胞进行了培养,到目前为止,植物组织和细胞培养研究已有九十年的历史。在二十年代对器官培养,特别是在离体根培养方面获得了一些进展;三十年代从形成层诱导产生了愈伤组织,离体根可以长期培养;四十年代发现了植物激素在芽形成中的作用,White于1943年在烟草培养物中发现了再生植株;五十年代到六十年代发展较快,Steward(1958)和Reinert(1959)差不多同时发现从培养的胡萝卜根细胞产生出一种与胚状相似的结构,并观察到由这种结构长成完整的植株;七十年代后,开始了植物原     

滇紫草愈伤组织培养与紫草素产生

浓度为10~(-5)Smol/1和10~(-6)mol/l的2,4-D和NAA分别与10~(-5)mol/l的KT组合,能明显抑制滇紫草(Onosma paniculatum Bur. et Fr.)愈伤组织中紫草素的产生,但几乎不受天然生长素IAA和KT组合的影响。葡萄糖较蔗糖能更有效地促进紫草素的产生,它们的最适浓度均为6％。LH和CH能抑制紫草素的产生,CH浓度大于0.02％时能抑制愈伤组织的生长,LH对生长无明显影响。椰乳浓度为10％时,能明显地促进紫草素的产生,紫草素的含量是对照的24倍。     

花椰菜(Brassica oleracea var botrytis)下胚轴培养过程中过氧化物酶活性及同工酶谱的变化

花椰菜下胚轴外植体在MS+6BA 5 ppm的培养基上能分化出芽,在MS+2,4-D2ppm的培养基上能脱分化而形成愈伤组织。用3种不同的酚类物质(咖啡酸、阿魏酸、愈创木酚及联苯胺)作氢供体发现分化过程中的过氧化物酶活性高于脱分化过程,其中以咖啡酸作氢供体显示的活性最高,阿魏酸及愈创木酚次之,而联苯胺最小。用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离阴极向及阳极向过氧化物酶同工酶,在分化及脱分化培养过程中均不断出现新的酶带,前者有13条,后者为11条,两者的差别主要在阴极向酶带,在分化过程中多了两条酶带(C_1和C_3),同时C_2带活性也比脱分化的高。阳极向酶带也有差别,A_2和A_2两条酶带在分化过程中逐渐加强,但是在脱分化过程中却逐渐消失。反映了两个过程生理上的差别。     

甜茶组织培养研究

甜茶的茎段和实生苗培养在MS基本培养基中,研究植物激素对器官形成的影响,试验结果表明BA0.5-2.0毫克/升明显促进芽的形成和增殖;而对照(基本培养基)无形成芽。细胞分裂素对芽的起动是必需的。BA0.5-2.0毫克/升和GA_s1.0毫克/升配合使用,对茎段形成芽和增殖反而减少,但形成的苗较高和幼叶生长良好。通过继代培养,可繁殖大量小苗,它揭示出同一块外植体生长出许多小植株的可能,将无根苗转入含有IBA0.25-0.50毫克/升的1/2MS培养基中,能诱导生根,发展完整植株。试管苗移植土壤中,获得成功,幼苗生长良好。     

培养抗性植物的细胞/组织培养途径

抗性育种在作物品种改良中已日益显得重要。近10多年来,随着细胞/组织培养、遗传操作等生物技术的迅速发展,以及由于植物具有全能性,在人工培养条件下,从单细胞原生质体可以再生成一个完整的个体成功以来,人们试图利用细胞/组织培养等生物技术将野生种的抗性基因引入到作物中来,或是人工诱发抗性变异,从而筛选出抗性愈     

植物细胞的遗传全能性与组织培养形态发生控制

引言自1902年德国植物学家Haberlandt提出植物的单个细胞可能具有分化的全能性的理论以来,人们才开始从事植物组织培养,以致今天广泛用来有意识地定向控制遗传变异和人工创造植物新类型的研究。到今据不完全统计,全世界约有1000种高等植物作过离体培养尝试。根据大量实验结果证明,植物单个细胞具有遗传的全能性,     

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。