以32P示踪观察梨花粉管在自花与异花花柱中生长的方法

用适当比强度的32P溶液处理梨花期的花枝3d,获得^32P标记的花粉在花柱中生长过程的放射自显影图。结果表明,授粉后36h,自花授粉的花粉管只伸长到花柱全长的44．3％位置,并停止生长,而此时异花授粉的花粉管已到达花柱的基部。     

天麻抗真菌蛋白基因(gafp)转化彩色棉的研究

天麻抗真菌蛋白(gastrodia antifungal protein简称GAFP)是从我国传统中药天麻(Gastrodia elata B1．)中分离到的一种具有广谱抗真菌活性的蛋白质,它对许多植物真菌病包括棉花枯萎病、黄萎病等的致病菌离体具有很强的抑制作用,因此,在植物抗真菌病基因工程上有很重要的应用价值。本研究通过花粉管通道法,将GAFP的基因．gafp转入3个新疆彩色棉品种中,通过田间抗病筛选和分子检测,得到了高抗黄萎病的转基因植株,两株Southem杂交阳性植株LB-5-8和ZB-1—49对黄萎病表现整株免疫。RT-PCR的结果显示,LB-5-8和ZB-1—49中均有gafp的正确转录;离体的抑菌实验也表明,它们的蛋白粗提物对棉花黄萎病致病菌离体有明显的抑制,表明了gafp在转基因植株中的正确表达,翻译的产物具有活性。经过进一步选育和扩繁,发现转基因彩色棉后代具有稳定的、较强的抗黄萎病能力,本研究为通过植物抗病基因工程的方法防治棉花黄萎病提供了一条新的途径。     

花粉管细胞壁结构及胞质运动

花粉管的极性顶端生长是将雄配子体运输到子房的过程,在高等植物有性生殖过程中起着重要的作用。花粉管的生长过程包括许多方面,其中最为重要的是花粉管细胞壁的合成和胞质运动。本文就细胞壁的结构及组成,生殖细胞和营养核的移位,细胞器以及分泌小泡的运动等方面作了较全面论述。     

雌蕊胞外基质在花粉管生长中的作用

雌蕊胞外基质对雌蕊与花粉的识别以及花粉管的定向生长有着重要的作用,是近年来植物生殖生物学的研究热点之一。与花粉萌发和花粉管生长相关的雌蕊胞外基质种类主要包括阿拉伯半乳糖蛋白、类伸展素糖蛋白、富含脯氨酸糖蛋白、钙调素、S-糖蛋白、果胶以及子房的特异性物质等。本文着重介绍这些雌蕊胞外基质的生理功能及其研究进展。     

大豆遗传转化研究进展

综述了大豆遗传转化体系及其优缺点,转基因大豆的研究成果、生产状况和生物安全性评价,分析了大豆遗传转化中存在的一些问题及其解决办法,展望了未来大豆遗传转化的发展前景。     

荞麦水合花粉和花粉管中的被膜小泡

荞麦水合花粉粒和生长中的花粉管中内质网潴泡形成的囊袋状结构较少见,但内质网囊袋中含有丰富的被膜小泡,直径约为100－150nm。刚刚形成的花粉管中,被膜小泡主要来自于花粉粒营养细胞的细胞质。生长中的花粉管的被膜小泡可由高尔基体分泌形成。另外还观察到内质网的碎裂也是荞麦花粉管中产生被膜小泡的一种机制。花粉管的被膜小泡中含有花粉管壁的前体物质,与花粉管的壁融合参与花粉管的生长。被膜小泡可能含有与脂体和造粉质体水解有关的酶,参与此类物质的降解。荞麦花柱和柱头细胞内含物的解体物质参与花粉管的生长。     

荞麦亲和与不亲和授粉后柱头和花粉管中ATP酶的超微细胞化学定位

利用磷酸铅沉淀技术对荞麦(Fagopyrum esculentum Month.)pin型植株分别进行亲和授粉和不亲和授粉后的柱头、花粉粒、花粉管进行了ATPase的超微细胞化学定位。结果表明(1)亲和授粉和不亲和授粉后0.5h,柱头细胞的ATPase活性反应水平较低或基本无酶活性;柱头表面、柱头上附着的花粉粒内ATPase活性在不亲和授粉时较低,亲和授粉时较高,花粉粒内ATPase主要定位于线粒体和精子细胞;(2)授粉后1.5h,不亲和授粉的柱头细胞及花粉管的ATPase活性均较低,花粉管停止生长,细胞质开始解体;而亲和授粉的柱头细胞及花粉管的ATPase活性均较高,ATPase主要定位于柱头细胞的质膜、胞基质以及花粉管的壁、质体的膜、高尔基体、线粒体上。根据不同时期不同部位ATPase活性的差异,我们认为荞麦发生自交不亲和时,花粉管在花柱中停止生长不仅是因为花粉管得不到花柱中的营养物质而引起的,可能也与花粉管自身物质代谢发生障碍有关。     

蛋白质可逆磷酸化对花粉管生长的调控作用

花粉管极性生长受多种信号与代谢过程的调控,主要包括Rop GTPase信号途径、磷脂酰肌醇信号通路、Ca²⁺信号途径、肌动蛋白动态变化、囊泡运输、细胞壁重塑等,这些过程都受到蛋白质可逆磷酸化作用的调节。如：(1) Rop调节蛋白(GEF、GDI和GAP)的可逆磷酸化可以改变其活性,从而调节Rop GTPase;同时,蛋白激酶还可能作为Rop下游的效应器分子参与Rop下游信号途径的调节;(2) 蛋白质可逆磷酸化作用既能够激活/失活质膜上的Ca²⁺通道或Ca²⁺泵,又参与调节胞内贮存Ca²⁺的释放,从而调控花粉管尖端Ca²⁺梯度的形成;此外,蛋白激酶还作为Ca²⁺信号的感受器,磷酸化相应的靶蛋白,参与Ca²⁺信号下游途径的调节;(3) 肌动蛋白结合蛋白(ADF和Profilin)的活性也受到蛋白质可逆磷酸化的调节,进而调控肌动蛋白聚合与解聚之间的动态平衡;(4) 蛋白质磷酸化作用调节胞吞/胞吐相关蛋白的活性,并调控质膜的磷脂代谢,从而参与调控囊泡运输过程;(5) 胞质丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶和蔗糖合酶的可逆磷酸化可以调节其在花粉管中的功能与分布模式,参与花粉管细胞壁重塑;(6) 转录调节蛋白与真核生物翻译起始因子的可逆磷酸化可以改变其活性,从而调控RNA转录与蛋白质合成。文章主要综述了花粉管生长过程中重要蛋白质的可逆磷酸化作用对上述关键事件的调节。     

Ca2+对韭兰花粉萌发和花粉管生长的影响

采用离体花粉培养技术,研究不同浓度Ca²⁺对韭兰花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明,较低浓度(10^-3 mol/L)的Ca²⁺对花粉萌发具明显地促进作用,并促进花粉管较快伸长;而过高或过低浓度则起不到促进的作用。     

花粉管通道法介导的铁皮石斛转基因技术

该研究以含有GFP和GUS基因的质粒和农杆菌为载体,采用花粉管通道法对铁皮石斛进行转基因技术研究。结果表明:(1)铁皮石斛种子萌发和原球茎生长对卡那霉素的最低致死浓度分别为90和150 mg·L~(-1)。进一步研究证实,在筛选转化种子和原球茎时,可分别向培养基中添加100和150 mg·L~(-1)的卡那霉素进行选择培养。(2)以携带GFP和GUS基因的质粒(pSuper1300和pBI121)和农杆菌为载体,用无菌去离子水重悬质粒pSuper1300和pBI121至浓度为100 ng·μL~(-1),用2%蔗糖+1/2MS+0.1%silwet-77+0.1%AS或5%蔗糖+0.1%silwet-77+0.1 mmol·L~(-1)AS重悬携带质粒pSuper1300和pBI121的农杆菌至菌液浓度为OD_(600)=0.7~0.8;在授粉后0.5~2.5 h内使用柱头滴加法导入携带外源基因的质粒或农杆菌溶液,收集成熟的转化种子,经选择培养及PCR检测发现,几乎所有处理的转化材料均能检测出外源GFP和GUS基因片段。另外,与农杆菌相比,以质粒为载体进行转化,可获得更高的结实率。该研究结果为铁皮石斛的基因工程育种提供了参考。