植物的试管受精实验

所谓植物的试管受精,是指在离体条件下进行人工传粉、受精、并进一步培育成正常植株的技术。 1960年,印度德里大学的植物学教授Kanta,将罌粟的无菌花粉注射入离体培养的罂粟子房内,获得了正常的“试管植株”,第一次实现了植物的离体受精。两年后,Kanta及其同事进一步在试管内对罌粟的离体胚珠进行直接地授粉获得成功。此后,植物的试管受精技术得到了较迅速的发展,二十年来,已有三十多种植物在试管内受精成功,其中有二十多种植物受精后发育成正常的试管植株,包括自交不亲和性植物的自交受精和种属间的远缘杂交受精。植物的试管受精,在国内也开展了一些研究工作,已取得了一些可喜的成果。首先于1977年,在玉米中获得了体外受精的成功,这是世界上首次在禾本科植物内试管受精成功。随后,在烟草、小麦与黑麦的杂交中获得了成     

植物受精工程

植物受精工程是正在发展之中的高技术领域。近年来,雌雄配子的人工分离取得了较大进展,两者的体外模拟受精在玉米中已首次成功。本文对该领域的理论体系形成和实验系统创建作了评述,对目前存在的问题和今后的发展趋势进行了讨论。     

离体受精作为技术平台在被子植物有性生殖研究中的应用

被子植物的离体受精10a前在玉米中已获得成功,尽管目前只在玉米获得完全成功和小麦获得部分成功,但离体受精技术的研究成果非常显著。目前离体受精技术已被用于其他的研究,如用分离的精细胞和卵细胞筛选配子细胞的特异基因和蛋白质：研究合子细胞被激活的机理：用不同种植物的精、卵细胞体外融合进行新的远缘杂交尝试;利用合子细胞易分裂和胚胎发生特征探索用其作为转基因研究的受体细胞等。以离体受精技术为基础在高等植物发育生物学和生殖生物学领域的基础研究和应用探索显示了巨大潜力。介绍了离体受精技术在被子植物有性生殖的研究成果和应用前景,为研究和利用被子植物有性生殖过程中的生殖细胞特征提供线索。     

高等植物离体受精的重大进展

最近,德国的马克斯普朗克育种研究所的一个实验室,成功地用分离的玉米精细胞和卵细胞在体外融合,产生了人工合子。这是植物生殖细胞工程的一次重大突破。在50年代,著名植物胚胎学家P.Maheshwari在总结被子植物受精作用的控制时,尚难以想象雌雄配子可以进行体外操作,并实现融合。至六十年代,在组织培养技术蓬勃发展的影响下,发展了将胚珠或子房在离体培养的条件下进行授粉和受精的方法,称为“试管受精”,后来也常称为“离体受精”。这是1962年在印度德里大学植物胚胎学实验室开创的。试验的成功当时引起了国际上很大的重视。在其后的十余年中,在这个领域内开展了不少的研究,表     

小麦与玉米杂交产生小麦单倍体的研究进展

在作物改良中,常利用植物属间的远缘杂交,将异种植物的有用性状向栽培种转移。植物远缘杂交的难易程度一般由两亲本亲缘关系的远近所决定。近年来的研究表明,禾本科中的两个亚科即早熟禾亚科（Ｐｏｏｉｄｅａ）和黍亚科（Ｐａｎｉｃｏｉｄｅａ）之间的杂交并不完全受这一规律的限制,特别是六倍体的普通小麦（早熟禾亚科）和玉米（黍亚科）之间的杂交,可以发生高频率的受精作用和胚胎形成。为了扩大小麦的基因资源,近年来育种学家突破了小麦族内各物种间的杂交限制,观察到小麦×玉米和小麦×高粱的受精率（单、双受精）分别可达到５９…     

菸草胚珠的离体受精

植物的离体受精,又称为试管受精,是六十年代发展起来的新技术。Kanta首先应用子房内传粉的方法,实现了罂栗的离体受精,Kanta等直接对罂粟的离休胚珠进行授粉,并获得成功。此后,离体受精技术得到迅速的发展,二十年来,已在三十多种植物中获得了不同程度的进展,其中包括自交不亲和性植物的自交受精和种属间的远缘杂交受精。离体受精技术,目前已发展成为植物的遗传育种和植物生理研究中一项重要的基本     

介绍达尔文“植物界异花受精和自花受精的效果”

一、关于本书的概述“植物界异花受精和自花受精的效果”(1876)是达尔文生平的重要著作之一。也是他比较晚年的著作之一。关于植物界异花受精惊人的适应性,特别关于昆虫与植物受精的关系,达尔文一直感到极大的兴趣,为此他作了许多观察和研究,并先后写过近十篇有关植物受精的论著。例如,“植物分泌花蜜的器官”(1855)、“蜂类和菜豆的受精”(1857)、“关于蜂类参与蝶形花科植物的受精和菜豆的受精”(1857)、“冬季开花植物的     

用单个花粉粒的体外授粉及其培养

把DNA转入完整植物细胞的新方法有:微注射法、激光微穿孔法和微弹轰击法。用这类方法转化的单个花粉粒对于植物育种具有重要价值。采用这些个体花粉粒通过体外授粉把外源遗传物质转入植物中,或者是通过体外培养产生转化的单倍体植株。 Calgene公司的H.Hauptli和Williams采用玉米穗段的体外培养物发展了一种单个花粉粒传粉、受精和正常核发育的方法。他们获得的单个花粉粒使受精频率最高可达75％,平均为23％。这是使用完整植株或培养穗轴段的其它单个花粉粒授粉速度的两     

从未受精的玉米子房培养出单倍体植株

本实验用Ms和N_6两种不同培养基,对未受精的成熟的玉米子房(已抽出花丝)和未受精的未成熟的玉米子房(雄穗的花粉发育到单核靠边期)进行了离体培养,不经愈伤组织直接获得了单倍体植株,成苗率达2％。实验结果表明,未受精的玉米子房的发育时期对培养出单倍体植株比培养基的选择显得更为重要。     

水稻生活精细胞的分离及细胞学观察

近１０多年来已经成功分离得到白花丹［１］、玉米［２,３］、百合［４］等植物的精细胞,并建立起玉米的离体受精实验体系［５,６］。但水稻作为我国和世界重要的粮食作物,迄今未见有类似工作的报道。本文采用渗透压冲击法成功分离得到水稻的生活精细胞。１材料和方法...     

种子植物受精摆脱水束缚应归因于花粉管的起源吗？——植物学教材质疑(一)

几乎所有中文植物学教材都把花粉管当成是种子植物对受精摆脱水束缚的适应特征,并得出粉管受精使种子植物更适应于陆生生活的结论。但是,某些灭绝的(种子蕨和科得荻植物)和一些现存的(银杏和苏铁)裸子植物行游动受精,需要特别指出的是其受精并不需要液态水。种子蕨和科得荻植物不形成花粉管,银杏和苏铁的花粉管是吸器而无输送精子的功能。其实,正是小孢子在小孢子囊中的原位发育导致植物演化出花粉和传粉,花粉的形成及其传播才使受精真正摆脱了水的限制。澄清花粉管的功能可作为植物学批判性教学的案例,以促进学生们科学精神和科学思维的发展。     

烟草未受精中央细胞及其它胚囊细胞的离体分裂

自70年代中期以来,未传粉子房和胚珠的离体培养已在多种植物中取得成功,得到的单倍体植株来源于胶囊中的卵细胞、助细胞以及反足细胞。而分离的未受精胚囊及其成员细胞的离体培养虽屡经尝试,迄今只有Kranz等诱导了玉米未受精卵细胞分裂形成小愈伤组织,至于中央细胞与其它雌配子体细胞则无离体分裂的报道。本文报道大叶烟草未受精中央细胞首次培养成细胞团及其它胚囊细胞启动离体分裂的实验结果。     

气候变化对植物有性生殖影响的研究进展

植物对全球气候变化的响应近年来已成为植物学研究热点之一,而有性生殖阶段对环境的变化最敏感。本文较系统地综述了过去数十年气候变化主要因子温度、温室气体、紫外线B辐射和气溶胶对植物花期、授粉受精和生殖产量等有性生殖过程的影响。主要概括:(1)温度适度升高促使大部分植物花期提前,加速授粉受精过程,但同时使传粉者活动期和花期分离而影响授粉受精,其部分增加生殖产量,但温度过高则减少产量。(2)温室气体中水汽过多或过少都减少植物生殖产量;CO2浓度升高一般有利于植物授粉受精,增加生殖产量;O3浓度增加则不利于植物生殖生长。(3)增强的UV-B辐射影响植物花期,不利于授粉受精,对生殖产量影响复杂。(4)气溶胶排放量增加对植物生殖产量的影响依据气溶胶浓度、植物冠层结构和环境条件不同而异。最后分析总结了国内外相关研究中仍存在的不足之处,为更好理解和深入研究植物对气候变化的响应机制提供参考。     

问题解答

问有些双子叶植物的种子无胚乳,那么它们也有双受精现象吗?受精极核发育成什么? 答双受精现象是被子植物所特有的,受精卵发育成种子的胚,受精极核发育成种子的胚乳。双子叶植物是被子植物,当然也不例外。因此,一些种子无胚乳的双子叶植物,也具有双受精现象,受精极核也发育成胚乳,并且其发育过程与有胚乳种子的胚乳发育过程是一样的。     

禾木科植物染色体消除型远缘杂交的研究进展

植物远缘杂交是作物育种中广泛应用的技术。除了核型稳定的种间杂交可以获得杂种以外,还可以利用核型不稳定的种间杂交后父本染色体消除的现象,通过胚培养和染色体加倍处理获得加倍单倍体(DH)植株。然而从小麦×玉米杂交获得的DH后代与其理论上应完全同质的遗传表现却不相符,总有2～5％的DH植株发生了形态学变异。最近的研究证明。通过小麦×玉米的受精作用,一些玉米特异DNA可以被转移到小麦DH后代的基因组中。     

被子植物受精作用的分子和细胞生物学机制

被子植物双受精包括精-卵、精子-中央细胞两个融合过程。由于双受精深藏于母体组织中进行,长期以来一直是植物有性生殖研究中的难点。近年来,随着各种植物配子体cDNA文库的构建,各种离体研究系统的建立和突变体分析的兴起,极大地推动了被子植物受精作用研究的快速发展,增进了人们对被子植物受精过程的分子和细胞生物学机制的深入了解。本文着重讨论受精作用的若干重要发育事件,包括受精前卵器细胞对花粉管向胚珠定向生长的近距离引导信号,精子的靶向运动,精、卵细胞相互作用和配子融合后卵细胞的激活与中央细胞发育的启动等。     

观察油菜胚胎发育的方法

植物的胚,由植物的卵细胞经过受精发育而成。植株开花后,大约经24小时,就开始受精;48小时左右,一部分卵细胞完成受精过程;60小时左右,大部分胚株里的卵细胞完成受精过程.形成受精卵。受精卵要经过一段时     

被子植物受精作用的分子和细胞生物学机制

被子植物双受精包括精-卵、精子-中央细胞两个融合过程。由于双受精深藏于母体组织中进行, 长期以来一直是植物有性生殖研究中的难点。近年来, 随着各种植物配子体cDNA文库的构建, 各种离体研究系统的建立和突变体分析的兴起, 极大地推动了被子植物受精作用研究的快速发展, 增进了人们对被子植物受精过程的分子和细胞生物学机制的深入了解。本文着重讨论受精作用的若干重要发育事件, 包括受精前卵器细胞对花粉管向胚珠定向生长的近距离引导信号, 精子的靶向运动,精、卵细胞相互作用和配子融合后卵细胞的激活与中央细胞发育的启动等。     

第二十三讲 关于植物发育生理学研究中几个问题的一些进展(续)

二、植物的受精生理问题从最近的一些报导来看关于植物受精问题的研究,已经从雄配子体和卵与周围孢子体组织间代谢关系转向研究如何打破不同属间、种间受精过程巾的障碍。当然受精的基本问题及其与生殖生理有关的基础理论和实际问题仍然是被注意研究的问题。而控制结实性(量和质)的一些问题近来还是比较     

小麦多重授粉及其在育种上的应用

达尔文在他的著作中曾描述过一定数量的花粉粒在完成植物授粉过程的重要作用。他介绍赫尔纳锦葵授粉限量试验是很有趣的,赫尔纳在锦葵雌蕊上逐渐增加花粉粒的数量,或者象他说的必需用花粉粒喂饱了雌蕊,才能使锦葵受精成功。这个事实井没有引起以后学者们足够的重视。1898年,纳瓦兴在研究了欧百合和嫩贝母的细胞胚胎之后,提出了植物双受精的见解,虽然在他的受精细胞研究工作中也曾看到除双受精以外同时进入胚囊的其他雄核的事实,他也只是看到而没有认识到这一现象在受精和遗传上的作用,并把它看成一种偶然现象。从此大家都把植物的