低能N+离子束注入对不同染色体组倍性水稻幼苗期生理特性的影响

以2份水稻二倍体及其相应的同源四倍体为试验材料,采用3种不同剂量的低能N+离子束对其种胚进行注入处理,对其出芽率、成苗率以及幼苗期5种主要生理指标:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和可溶性糖进行初步测定。结果表明:随着辐射剂量的增加,试验材料的出芽率和成苗率均呈下降趋势,在最高剂量处理条件下(5.0×1017N+/cm2)试验材料的出芽率、成苗率与对照相比差异达极显著水平(P<0.01)。二倍体材料幼苗SOD、POD、CAT的活性均呈先上升后下降的趋势,并在3.0×1017N+/cm2的剂量下达到最高,而四倍体材料幼苗SOD、POD、CAT的活性则呈先上升后下降再上升的趋势,并在1.0×1017N+/cm2的剂量下达到最高。二倍体材料幼苗MDA含量的变化呈先下降再上升的趋势;四倍体材料幼苗MDA含量的变化呈先下降后上升再下降的趋势。两种染色体组倍性水稻材料中可溶性糖含量在各处理组间差异不是特别显著,但均低于空白对照组。由此可见,不同剂量的低能N+离子束会对试验材料的出芽率、成苗率以及幼苗期的主要生理特性产生显著的影响,且不同染色体组倍性材料间也存在一定的差异。     

小秦岭自然保护区秦岭冷杉死亡原因

小秦岭国家级自然保护区濒危植物秦岭冷杉(Abies chensiensis)近几年出现了不明原因的衰败死亡现象,并有不断扩展的趋势,分析研究就地保护这一珍稀植物资源迫在眉睫。在对小秦岭全部秦岭冷杉定位监测的基础上,通过对活树、死树分布和结构的对比分析,并采用相关分析、偏相关分析和结构等式模型(Structural Equation Models,SEM)结合环境因子,探讨了秦岭冷杉的生存状况和死亡原因。结果如下:(1)枯死树与活树分布基本相一致,活树个体中小树和大树相对较少,死亡个体主要为小树和中龄树;(2)秦岭冷杉的生长与海拔、坡度、土壤含水量和土壤温度呈显著的相关性;(3)SEM分析结果显示,秦岭冷杉活树与土壤含水量和温度呈明显的正相关系,而死树却表现出负相关关系,枯死树与空间位置和地形表现出的负相关关系要明显大于活树。上述结果说明,秦岭冷杉幼苗和小树较少,更新能力差,秦岭冷杉的死亡不是个别现象和局部环境变化所造成的;秦岭冷杉的生长与海拔、坡度、土壤含水量和土壤温度关系密切;土壤含水量和温度对秦岭冷杉生长具有促进作用,是影响秦岭冷杉死亡和衰败的重要环境因素。在今后秦岭冷杉经营保护过程中要注意微环境的变化,减少人为因素对环境的干扰。     

被子植物多胚苗的研究进展

本文综述了被子植物多胚苗的研究进展。在被子植物中多胚苗材料的种类很多,而只有特定起源的多胚苗材料在作物杂种优势固定中才具有比较大的实用价值。关于被子植物多胚苗的发生机理目前还没形成统一的定论。单倍性、二倍性和多倍性多胚苗在作物育种上具有各自不同的意义。     

多胚苗水稻APIV不同颖花的多卵和多胚苗频率研究

APIV的多卵和多胚苗频率与其颖花和种子的发育季节以及颖花的着生部位有一定关系。在夏季条件下抽穗开花,其多卵频率和多胚苗频率均比较低,而在秋季条件下抽穗开花则比较高。在同一稻穗中的多卵和多胚苗频率,强势颖花要明显地高于弱势颖花。在同—季节抽穗开花的主穗和分蘖穗之间,其颖花内的多卵频率不存在明显差异,多胚苗频率的差异也不明显。     

油杉小孢子发生的激光扫描共聚焦显微镜观察

应用激光扫描共聚焦显微镜研究了油杉小孢子的发生过程。油杉样品经曙红-Hoechst 33342双染和冬青油透明后,分别以UV、488 nm激光进行单扫描或系列扫描,并对系列扫描图像进行三维重建。观察结果表明,LSCM图像更能清晰地展示油杉花粉母细胞减数分裂的过程。粗线期染色体密集并缠绕成一团,占据核的一部分,核仁靠在这一团染色体的一边;减数分裂存在扩散双线期;在减数分裂过程中胞质分裂为同时型。观察到中期I、Ⅱ形成的纺锤体和四分体时期胼胝质壁的沉积等。研究结果表明,曙红-Hoechst 33342双染法可用于花粉发育阶段的鉴定,LSCM是研究花粉生物学的理想工具。研究为探究其濒危机制提供有意义资料,为其保护生物学和系统分类学提供胚胎学依据。     

水稻双受精过程的共聚焦显微镜观察

(郑州大学离子束生物工程省重点实验室,郑州450052)摘要:首次利用核特异荧光染色与整体透明技术并利用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对水稻双受精过程进行了观察。激光扫描共聚焦显微镜具有"组织与细胞CT"的功能,可以对整体组织进行扫描并构建三维结构。经荧光染色及透明处理后,在激光扫描共聚焦显微镜下经488nm激光激发,胚囊内各细胞的细胞核以及核仁发出明亮荧光,细胞核轮廓比较清晰,层次感强,并能清晰观察到胚囊内各细胞的结构特点和空间位置关系。不论是对开花前较小的成熟胚囊材料还是开花后较大的胚囊材料都取得了较好的观察效果。同传统的光学显微镜和荧光显微镜相比,其观察到的图像更清晰、更直观、更具立体感。     

利用激光扫描共聚焦显微技术观察同源四倍体双胚苗水稻的胚胎学特征

利用激光扫描共聚焦显微技术对同源四倍体双胚苗水稻的受精过程、胚胎发育过程和双胚来源进行观察鉴定。研究结果表明,同源四倍体水稻和二倍体水稻在发生受精作用的时间上不存在很大的差异。双胚苗水稻的受精作用和胚胎发育表现出明显的特异性,其双胚苗性状有其胚胎学根源,双胚可能有4种来源,即来源于由双套胚囊形成的双胚、由多卵卵器中的卵细胞和类卵细胞分别通过受精作用形成双胚、由特异性的反足细胞通过异常发育后形成额外的幼胚、由胚乳细胞通过异常发育后形成胚乳型幼胚。通过对试验材料的受精频率及其结实率进行比较后发现,双胚苗水稻具有更弱的有性生殖能力,其遗传可塑性更强,这为离子束介导技术的研究找到了比较好的受体材料。     

不同倍性水稻胚乳蛋白的差异表达研究

以4份同源四倍体水稻和4份相应的二倍体水稻为研究材料, 对其种子内清、球蛋白(清蛋白和球蛋白)、醇溶蛋白和谷蛋白的含量进行了测定, 利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术分析了其特异性。结果表明: 同源四倍体水稻胚乳蛋白各组分含量与相应的二倍体相比, 大部分呈增加趋势; 同源四倍体水稻胚乳蛋白的亚基类型与相应的二倍体水稻基本一致, 仅在全蛋白电泳和清、球蛋白电泳中各发现1条差异条带。研究结果认为: 二倍体水稻经过染色体组加倍之后, 同源四倍体水稻重复基因组在蛋白质水平上的表达结果趋于“二倍化”, 即与二倍体水稻表现出相似的特点, 但在蛋白质表达量上前者往往高于后者。基因组多倍化对同源四倍体水稻重复基因组进化最主要的影响并不是体现在蛋白质结构上的差异, 而是体现在蛋白质表达量上的差异。     

白花蛇舌草叶片离体培养及试管无性系的建立

以白花蛇舌草叶片为材料,建立了白花蛇舌草叶片高效不定芽发生、植株再生体系。研究了不同激素及其组合对外植体不定芽发生的效应。结果显示,在MS基本培养基中单纯添加6BA,当6BA浓度为0.1mg/L和0.5mg/L时,不能诱导离体叶片发生不定芽,6BA浓度在1.0～5.0mg/L范围内,诱导率随BA浓度升高而增加,适宜浓度为3.0mg/L;当6BA与NAA配合使用时,其诱导率随着培养基中6BA与NAA的相对比值的提高而提高;以MS+BA3mg/L+NAA0.01mg/L作为继代培养基,建立起白花蛇舌草高效、稳定的试管无性系,为白花蛇舌草遗传转化研究奠定了基础。