高等植物次生物间连丝的研究进展

作为高等植物细胞间的细胞器,胞间连丝(PD)有两种基本形成方式初生形成和次生形成.除了能保持相邻细胞之间的胞质连续性外,近年来次生胞间连丝的形成被认为是为了满足植物生长发育某些阶段特殊功能的需要,而引起许多研究者的高度关注.本文从生物发生、结构、形成机制及特殊功能等方面综述了有关次生胞间连丝研究的新进展.     

ABA诱导毛酸浆下胚轴体细胞胚状结构的直接发生

研究了ABA与2,4-D等植物激素对毛酸浆组织培养的影响。其中,以浓度为1.0mg/L的2,4-D对毛酸浆下胚轴愈伤组织诱导结果最好。在子叶、子叶柄、下胚轴以及胚根四者当中,下胚轴对2,4-D的反应状况最好。结合ABA与2,4-D在MS培养基上能够有效地诱导出高质量的球形胚状结构。经过4周的培养,在2.0mg/L2,4-D和1.0mg/L ABA组合的情况下,球形胚状结构的诱导频率可达96.7％,每块外植体平均能产生6.7个球形胚状结构。球形胚状结构可以至少在5代以内反复发生。进一步讨论了ABA对毛酸浆体细胞胚发生的影响以及体细胞胚发生与环境胁迫的可能关系。     

Cre/lox系统介导的位点特异性重组技术及其应用

Ｃｒｅ／ｌｏｘ系统是源于Ｐ１噬菌体的一个ＤＮＡ重组体系,它能导致在特定的ＤＮＡ序列（ｌｏｘＰ位点）处发生定点重组。该系统以将外源基因定点整合到染色体上或将特定ＤＮＡ片段删除;这种定位重组系统在遗传操作中发挥了重要的作用。     

峨参原生质体的体细胞胚同步化发生及植株再生

用峨参茎节来源的胚性愈伤组织,在含1.5%纤维素酶Onozuka R-10+0.5%果胶酶Macerozyme R-10+0.5%蜗牛酶+5mmol/L CaCl_2+0.6mol/L甘露醇+0.3%葡聚糖硫酸钾,pH5.8的酶液中游离原生质体,培养在改良MS培养基中,内含激素1mg/L2,4-D+0.5mg/L玉米素,并附加0.3%琼脂糖。第10天分裂频率达40—50%。此后振荡培养1个月,细胞团移至含0.5mg/L 2,4-D及渗透压降低的MS培养基中大量繁殖,然后再移至无激素或含0.1mg/L玉米素的MS培养基中进行分化,得到大量的球形胚,并且同步化达90%,70%的球形胚在10—15天后同步发育为心形胚,以后继续发育为鱼雷胚及子叶胚,最后形成完整植株。并讨论了获得大量同步化发生的体细胞胚的原因。     

苔藓植物小立碗藓，功能基因组学研究新的模式系统

苔藓植物具有相对简单的发育模式,单倍体的配子体在其生活史中占主导地位,作为研究植物生物学过程的模式系统具有诸多的优越性。苔藓植物小立碗藓能够高效地通过同源重组的方式将外源核酸整合到其核DNA,这就使得基因打靶在此物种中就像在小鼠胚胎干细胞和酵母中一样成为一个非常便利的技术。另外由于小立碗藓与高等植物在生物特征上有很大相似之处加之其有其他诸多优越性,它有望成为一个诱人的植物生物学和功能基因组学研究的模式系统。Abstract：The potential of moss as a model system to study plant biological process is associated with their relatively simple developmental pattern and the dominance of the haploid gametophyte in the life cycle. The moss Physcomitrella patens exhibits a very high rate of homologous recombination in its nuclear DNA, making gene targeting approaches in this plant as convenient as in yeast or in ES cells of mice. Sharing many biological features with higher plants and having many other advantages, the moss Physcomitrella patens will be an attractive model system for plant biology and functional genome analysis.     

葫芦藓精子发生过程中胞间连丝与胞质桥的超微结构

从超微结构水平上对葫芦藓(Funaria hygrometrica Hedw.)精子发生过程中胞间连接系统的结构及其变化动态进行了研究.结果表明,同一区中的相邻生精细胞由大量胞质桥相连,而不同区的细胞之间则不存在胞质桥.胞间连丝存在于套细胞之间以及套细胞与生精细胞之间,但它在生精细胞间不存在.在精子器发生的后期,当精子细胞壁开始降解时,同一个精子器中所有的精子细胞似乎都由扩大的胞质桥相互连接.胞质桥一直保持到精子分化的后期,最终精子细胞同步分化成精子.胞间连丝与胞质桥具有不同的内部结、分布以及生物发生机制,这表明它们在精子器的发育过程中可能扮演着不同的角色.     

多胺对宁夏枸杞愈伤组织器官发生和体细胞胚发生的影响

利用已建立的宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)愈伤组织器官发生和体细胞胚发生体系,对多胺在其离体形态发生中的作用进行研究.通过检测内源多胺含量发现,在所研究的三种多胺中,Put是器官发生途径的主要多胺,而在体细胞胚发生途径Spd含量占优势.Put含量变化在两条途径中相似在愈伤组织分化的早期迅速积累不久又下降,随着芽原基和球形胚的形成含量又进一步上升.器官发生中Spd最高含量仅在培养的第一天出现;而从诱导愈伤组织发生体细胞胚的第一天后,Spd含量才开始上升,到第十天时达到最高值.三种外源多胺的添加均能有效地促进两条离体分化途径的形态建成Spd(100μmol/L)能显著增加不定芽数,而体细胞胚发生中Spd(10μmol/L)或Put(100μmol/L)的单独处理能最好地促进体细胞胚形成和进一步发育成苗;尽管Spm在离体形态发生中含量较低,但添加外源Spm也促进了不定芽形成和体细胞胚形成然后成苗.多胺生物合成抑制剂CHA处理阻碍不定芽形成和体细胞胚的进一步发育;但是MGBG对器官发生途径中的形态建成没有影响,却降低体细胞胚的发生频率及再生苗数.添加Spd(50μmol/L)能部分逆转CHA、MGBG的抑制效应.以上结果表明,多胺对宁夏枸杞器官发生和体细胞胚发生途径的离体形态建成有一定影响.     

参与在农杆菌介导遗传转化过程中的植物因子研究进展

随着农杆菌介导遗传转化过程中农杆菌一方转化机理的阐明,人们现在已经将目光转向了参与在农杆菌介导遗传转化过程中的植物因子。应用拟南芥突变体分析,酵母双杂交和cDNA的扩增片段长度多态性等技术人们已经部分阐明了参与在农杆菌向植物细胞的附着,TDNA的加工和转运,T链复合体向细胞核的转运,TDNA的整合等过程中的植物因子,并对植物基因对于农杆菌侵染的响应有了初步的了解。这些结果的获得不仅有助于人们加深对农杆菌介导遗传转化机理的认识而且有助于进一步扩大农杆菌介导遗传转化这一技术的应用范围 。     

烟草花粉母细胞中果胶酶细胞化学定位及其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用

对果胶酶在烟草(Nicotiana　tabacum　L.)花粉母细胞减数分裂前期Ⅰ的活性进行了电镜细胞化学定位,以研究其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用。结果表明:在细线期,酶反应产物主要存在于光面内质网及其衍生小泡内;偶线期,当次生胞间连丝和胞质通道开始形成时,反应产物明显增强。同时果胶酶活性也出现在细胞壁上,尤其是出现在简单或者复杂分枝状的胞间连丝和胞质通道内部或沿着它们附近细胞壁的中胶层分布。胞吐小泡中的酶活性表明果胶酶和纤维素酶一样,也是通过内质网及其衍生小泡由胞吐作用分泌到细胞壁的,并在那里通过特异性降解果胶质而和纤维素酶协同作用导致次生胞间连丝和胞质通道的形成。     

小麦雌配子体发育过程中酸性磷酸酶活性定位

在小麦(Triticum aestivum L.)雌配子体发育过程中,胚囊周围邻近的珠心细胞退化降解,并出现很高的酸性磷酸酶反应,特别是合点部分最强。电镜细胞化学定位也表明退化珠心细胞质中有强烈的酸性磷酸酶活力,它们存在于多层环状的胞质结构中,而远离胚囊的非退化珠心细胞中无上述结构,酸性磷酸酶活性仅出现于液泡中。认为珠心细胞的退化是一种自溶现象。从功能大孢子至七细胞胚囊期,胚囊内部胞质酸性磷酸酶活性很低,合点与珠孔两端的反应强度无明显区別。后期成熟胚囊阶段,反足细胞中出现强烈酸性磷酸酶活性,中央细胞次之,而助细胞及卵细胞中很弱。