一个高频率的活体-离体胚胎发生研究系统

通过对受精后烟草(Nicotiana tabacumL.)胚珠的体外培养,建立了一个简便、实用、高频率的胚胎发生研究系统。采用MS培养基附加6%蔗糖,然后换以2%蔗糖对烟草胚珠进行培养,结果受精后胚珠在体外可以完成正常的胚胎发生并可直接萌发成幼苗。追踪观察表明,合子体外胚胎发生过程中关键发育事件,如合子休眠期间的定向生长、一次不对称分裂的完成、胚柄的形成和解体、胚的分化等过程均可在体外重现。体外培养形成的胚珠及胚胎在形态上与自然状态下形成的胚珠及胚胎几乎没有差异。此体系操作简单,稳定性好,且关键发育事件的时空调控与自然胚胎发育进程相吻合。     

细胞壁在细胞极性建立和胚胎发生中的作用

植物细胞壁是一个活性的动态结构,其结构层次与组分随着发育进程而发生变化,且广泛参与细胞的各项生命活动,特别是在参与细胞命运决定、充当细胞发育信使、调控植物胚胎早期极性建立以及模式建成等方面发挥重要作用。     

两个具多倍体减数分裂稳定性的多倍体水稻品系的选育

多倍体化是植物进化的主要途径之一, 主要的粮棉油作物大都是多倍体, 它们在倍性增加的同时, 带来产量成倍增长. 在自然进化启示下, “利用远缘杂交和多倍体双重优势选育超级稻”是一个新途径. 但结实率低是一个制约多倍体水稻育种发展的瓶颈问题. 根据蔡得田等人提出的育种战略, 把研究重点放在类Ph基因材料选育上. 通过几年的籼粳杂交和回交选择与检测, 选育出2个具有多倍体减数分裂稳定性(polyploid meiosis stability, PMeS)的多倍体水稻品系PMeS-1, PMeS-2. 其选育过程包括亲本选择、杂交或复合杂交、连续回交、染色体加倍、多倍体鉴定、结实性选择、自交稳定成品系等7个步骤. 多倍体减数分裂稳定性的特性则通过减数分裂行为观察和高结实性杂交测定来确定. PMeS-1和PMeS-2都为粳型品系. 它们具有3个显著特点: 一是自身结实率较高, 超过65%; 二是与许多籼稻、粳稻多倍体品种杂交产生结实率高(>70%)、优势强的杂交后代; 三是表现出减数分裂稳定性, 即花粉母细胞减数分裂前期主要以二价体和四价体配对, 极少出现高价体、单价体和三价体, 中期很少出现落后染色体, 后期和末期未见微核. 而对照品系Dure-4X花粉母细胞减数分裂表现异常, 前期较高频率出现高价体、单价体和三价 体, 中期高频率出现落后染色体, 后期和末期有微核出现. 本研究建立了一种多倍体水稻选育的基本体系, PMeS品系选育方法与一般二倍体品系比较有三点不同, 即染色体加倍、多倍体检测 和高结实性检验. 利用PMeS品系基本上解决了多倍体水稻结实率低这个长期困扰多倍体水稻育种的难题, 为广大育种学家利用这种基因材料选育多倍体水稻新品种提供了良好的条件.     

模块化设计和微课应用在研究生课程教学中的实践研究——以分子细胞生物学课程为例

基于研究生课程教学区别于本科教学的新高度、新要求和新期待,依托分子细胞生物学良好的理论教学基础,充分把握课程发展趋势,引导学生扩展知识外延并洞悉学科前沿,探索出将模块化教学设计与微课应用相结合的研究生课堂教学新模式。在分子细胞生物学的教学实践探索中,发现该模式对激发研究生学习兴趣、增进对知识的理解、培养学生的创新思维等方面均具有积极的作用。     

大麦花药离体诱导的基因型稳定性和培养基的环境指数分析

本研究以湖北啤酒大麦优良新品种（系）为材料,分析了基因型的稳定性、培养基的环境指数以及基因型与培养基的互作效应.各基因型花药愈伤组织诱导率的稳定性分析表明,E2具有较强的普遍适应性,但稳定性好的材料愈伤组织诱导率并不一定最高,各种配方培养基的环境指数值大小不同,方向也有正有负,基因型效应以及基因型和培养基的互作效应均达极显著水平。     

模块化和“部分游离教材”的细胞生物学教学体系的建立研究

细胞生物学是现代生物学的前沿学科,知识的更新速度非常快,因而课堂教学应紧跟学科的发展趋势,拓展教学外延,引导学生掌握牢固的基础知识并洞悉学科前沿。大学课堂教学不能仅将一本教材当成唯一的教学内容,它应有适当的外延,外延的知识体系应依据具体的学科特点确定。模块化和"部分游离教材"(partial-free textbook)的细胞生物学教学体系弥补了传统教学模式下教学内容受时间和空间限制的缺陷,注重教学内容和前沿知识的结合,彰显教师的教学个性和教学能力。这种新的教学体系对增强学生的学习能力发挥了非常重要的作用。     

以单细胞压片技术观察烟草（Nicotiana tabacum L.）合子细胞器DNA的分布

通过实验建立了单个合子的压片技术,尝试了将染色与固定分开或同时进行的两种压片方法,两种方法均可以用于不同发育阶段合子细胞器DNA分布的检测,但二者各具特色。同时也利用共聚焦激光扫描显微镜观察了烟草(Nicotiana tabacum L)合子细胞器的分布,并与单细胞压片技术进行了比较。实验表明它们各有其优越性。     

大麦籽粒及花药愈伤组织的游离氨基酸含量分析

对同一基因型大麦花药愈伤组织与籽粒中的游离氨基酸含量尤其是赖氨酸含量之间的关系进行分析,结果表明,对同一基因型而言,愈伤组织及籽粒中的同一氨基酸含量高低具有相同趋势。同时着重分析了愈伤组织中游离脯氨酸的含量与绿苗分化的关系,结果表明游离脯氨酸含量高的愈伤组织,其绿苗分化率较高,说明脯氨酸对绿苗分化具有重要作用。966259的花药愈伤组织及籽粒中的游离氨基酸总含量及游离赖氨酸含量均最高。