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     

通过胚珠试管受精获得烟草种间杂种

用试管受精的方法,在栽培红花烟草(2n=48)与栽培黄花烟草(2n=48)、光叶烟草(2n=24)的杂交中克服了种间的远缘杂交不亲和性并获得了杂种种子和植株。其杂种F_1是不育的。通过杂种叶片以及子叶的组织培养,诱导出了许多杂种的再生植株。因此,试管受精方法并结合组织培养,是得到和保存远缘杂种的一种有效途径。     

红花烟草(Nicotiana tabacum L.)与黄花烟草(N.rustica L.)的种间试管受精

用试管受精方法来克服远缘杂交不亲和性,以获得用常规杂交技术所不能得到的远缘杂种,仅有石竹科和茄科的例子,而且其中也尚缺乏细胞学和生化方面的资料。在栽培红花烟草×栽培黄花烟草中的种间试管受精工作迄今尚未见报道。我们用试管受精方法在上述种间杂交组合中克服了烟草远缘杂交不亲和性并获得了种间杂种,同时对其进行了形态学和细胞学观察以及过氧化物酶同功酶分析。供试材料为栽培红花烟草(Nicotianatabacum L.cv.千斤黄,2n=48)和栽培黄花烟草(M.rustica L.cv.蛤蟆烟、羊耳烟,2n=48)。其杂交组合为:千斤黄×蛤蟆烟和千斤黄×羊耳烟。     

普通烟草与野生种烟草的种间试管受精

野生种烟草(N.repanda)具有抗栽培烟草的大多数病害,有人曾用常规技术和胚珠培养方法使其与栽培烟草(N.tabacum)杂交,但均未取得结果。我们对普通烟草(N.tabacum)与野生种烟草(N.repanda)的试管受精进行了研究,成功地克服了其种间杂交不亲和性,获得了杂种种子、幼苗和成年植株。杂种植株具有双亲特征;花粉粒败育;根尖细胞染色体数2n=48。     

紫色马铃薯花青素StAN1基因的克隆及功能分析

MYB是植物花青素合成代谢途径中最主要的转录因子。该研究以紫色马铃薯B-5为试验材料,通过同源克隆技术,克隆了马铃薯花青素StAN1基因,并对StAN1基因的表达、遗传转化及其转基因烟草的花青素含量进行分析。结果表明:(1)StAN1基因全长774bp,编码了258个氨基酸;系统进化树分析发现,StAN1与辣椒、茄子、芦竹的亲缘关系最近,与矮牵牛、苹果等的亲缘关系最远。(2)荧光定量PCR分析显示,StAN1基因在马铃薯不同组织均有表达,其表达量从小到大依次为:根叶茎匍匐茎薯皮薯肉。(3)成功构建了表达载体pJAM1502-AN1,并经农杆菌(Gv3101)转化获得根、茎、叶片及叶脉均为紫红色的转StAN1基因烟草,PCR鉴定表明目的基因StAN1已成功转入烟草中。(4)花青素含量分析表明,野生型烟草叶片中花青素含量为2mg/g,叶片颜色为绿色,而转StAN1基因烟草叶片花青素含量达20mg/g,叶片颜色变成了紫红色。     

烟草、小麦试管受精研究初报

(1)将带有胎座的烟草未受精胚珠接种在Nitsch培养基上,并在胚珠表面上授以无菌的成熟花粉。结果在栽培种烟草品种间以及栽培种烟草与黄花烟草、光烟草等种间的杂交组合中获得了试管种子和幼苗。此外,观察到柱头和花柱的保留对试管受精效果明显产生有利的影响。 (2)将未授粉的小麦雌蕊接种在MS培养基上,并对其柱头授以成熟花粉,结果获得了1.9—7.1％的结实率。其胚和种子均能萌发,并发育成植株。     

从玉米配子电融合产物再生能育植株获得成功

从玉米配子电融合产物再生能育植株获得成功胡适宜,胡赞民（北京大学生物系１００８７１）１９９０和１９９１年德国植物学者Ｋｒａｎｚ等人报道了用分离的玉米精细胞和卵细胞用电融合成功地实现了离体受精［１］。这是高等植物中在６０年代初开创“试管受精”的技术后,...     

体外培养和遗传育种

871677 水稻试管受精研究初报[会,中]岳绍光…//第一届农业生物技术学术讨论会资料(上海)-1986 以粳稻品种“银坊”为母本,以D8311为父本,研究改进水稻试管受精方法。证明此改进的试管受精方法结实率较高,三种培养基平均67.9,其中2号培养基达75%。     

Pttkn1基因异位表达对烟草叶片形态的影响

以红花烟草(Nicotiana tabacum L.)叶片为材料,利用农杆菌介导的叶盘转化法将Pttkn1基因整合到烟草基因组中,获得了转基因植株,研究了该基因对植物形态发生和维管形成的影响,并对其进行了RT-PCR分析。结果表明,转基因烟草植株的叶片形态和叶脉发生了多种变化,包括叶片对称性丧失、出现裂片、皱缩、异位茎、杯状叶片、瘤状结构、叶脉脉序紊乱等。RT-PCR分析表明,该基因仅强烈表达于转基因烟草植株中,而在野生型和组织培养材料中均未检测到该基因的存在。表明Pttkn1基因已经成功转入烟草中,而且在叶片形态发生和维管形成过程中发挥一定的作用。     

光质对烟草叶片生长发育过程中抗氧化系统的影响

以云烟87植株为材料,通过覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,于大田条件下研究了光质对烟草叶片生长发育过程中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性,抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)以及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,在烟草植株第11片叶生长发育的7~70 d内,其抗氧化酶活性和抗氧化物质含量呈现先升高后下降的变化趋势.与白光(对照)相比,黄光诱导烟草叶片SOD、CAT、APX和GR活性升高,以及AsA和GSH含量增加;而红光诱导APX和GR活性上升,以及GSH和AsA含量升高;但紫光却使SOD、CAT、POD、GR和GPX活性下降,GSH和AsA含量降低,而蓝光则使所有抗氧化酶活性和抗氧化物质含量降低.紫光和蓝光处理的烟草叶片中MDA含量较高,而黄光和红光处理的则较低.总体而言,在大田条件下,相对红光和黄光而言,蓝光和紫光处理下的烟草叶片更容易发生光氧化胁迫.     

怀庆地黄胚珠试管受精的研究

怀庆地黄为自交系不亲和植物。为了克服其自交不亲和性,1978—1981年我们对其进行了胚珠试管受精研究,成功地克服了其自交不亲和的障碍,获得了试管受精的种子、幼苗和植株。试管受精所得的植株为二倍体。未授粉的带胎座的胚珠未形成种子和植株。完整雌蕊进行离体自花授粉,不能克服其自交不亲和性。通过胚珠试管受精,可消除雌性孢子体的柱头和花柱对花粉萌发和花粉管生长的抑制作用。     

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。     

植物组织培养实验步骤的简化及其在探究性学习中的应用

用盆栽普通烟草幼苗为材料,以简化的植物组织培养实验步骤为基础,设计不同的培养条件,探究了温度和光照对试管苗生长的影响,发现光温适宜的培养室中培养的再生植株高度较低,叶片绿色;而高温弱光下培养的再生植株较高,叶片黄绿色。试管苗的这些生长差异明显与温度的高低和光照的强弱有关。本文介绍的实验方法也可以用于探究pH、植物激素、培养基的类型等对试管苗生长的影响。     

影响家蚕受精选择性的若干因素

家蚕 Bombyx mori L.是重要的经济昆虫,而家蚕混精杂交的研究对查明受精机理和开创新的育种学方法起着重要作用。中国农业科学院蚕业研究所(1981)、朱洗等(1954)在这方面做了许多开创性的工作,但近年来工作没有取得新的进展。主要原因是没有活力相同的精子材料,且带有标志基因以利识别。以往表现出受精选择性实际上混有交配时间长短、交配先后次序等因素在内,这些因素使混精杂交的后代个体比例发生变化,结果无法阐明受精机理。为此作者利用染色体替换法研制出具有标志基因、同时具有相同活力的精子试验材料,来研究混精杂交的时间、次序等问题,现将结果报道如下。     

温度对紫色不结球白菜外观和营养品质的影响

以紫色不结球白菜品种‘紫衣’为试验材料,利用人工气候箱,采用盆栽法,研究3个不同温度(5℃、25℃和35℃)条件对紫色不结球白菜叶片颜色和营养品质等指标的影响,为优质紫色不结球白菜设施栽培温度的选择提供依据。结果显示:(1)紫色不结球白菜在受到5℃低温处理时,叶片紫色会随着处理时间的延长而加深,最终呈深紫色;反之,当受到35℃高温时,叶片颜色逐渐变浅,直至叶片呈绿色,该现象与叶片中花青素含量的变化规律一致。(2)与正常25℃相比,紫色不结球白菜叶片中的还原糖、可溶性糖和总糖含量在受到高温胁迫(35℃)后逐渐降低,而在低温(5℃)处理下,先增后减,且高温降低幅度大于低温;可溶性蛋白、还原性抗坏血酸和氨基酸含量也随着高温胁迫的延长而降低,但低温处理下则逐渐增加;抗坏血酸-过氧化物酶活性(APX)、纤维素和硝酸盐含量在高温胁迫下逐渐增加,低温条件下则显著降低。研究发现,不同温度明显影响着紫色不结球白菜叶片紫色深浅,低温促进花青素积累,高温抑制或是加速花青素的降解;低温能促进叶片可溶性蛋白、抗坏血酸和氨基酸等品质指标的积累,同时降低纤维素含量,从而提高紫色不结球白菜的外观和营养品质,高温胁迫则降低以上品质指标。     

甘兰型油菜雄性不育系与菜心种间试管受精的研究

由试管受精技术克服了甘兰型油菜雄性不育系与菜心种间杂交不亲和的障碍,获得了试管受精的5颗种子及3株幼苗。试管受精所得幼苗为双单倍体。研究了一些影响试管受精的因素。首次研究并应用了高效低毒的消毒剂过氧乙酸。在辅助实验中还获得芥兰的品种内试管受精的种子及幼苗。     

转GhB301基因烟草的防御酶活性及抗病相关基因表达分析

为了明确棉花ERF-B3亚族转录因子基因GhB301在烟草异位表达后(抗枯萎病中)的功能,该研究以过表达GhB301基因烟草和野生型烟草为材料,采用枯萎病菌孢子悬浮液接菌方法,分析病原菌侵染前后防御酶活性变化以及防卫相关基因的表达变化与抗病性的关系。结果显示:(1)棉花枯萎病菌处理15d后,2个转基因株系烟草叶片黄化程度与野生型相比较轻。(2)棉花枯萎病菌处理后,过表达GhB301转基因烟草和野生型烟草叶片过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)的活性较未接菌对照显著提高,并且酶活峰值出现均早于野生型材料;转基因材料叶片的POD、PAL、PPO活性均在处理3d后达到峰值,而野生型材料叶片的POD、PAL活性在处理5d后才达到峰值。(3)接种棉花枯萎病菌后活性氧相关基因、乙烯(ET)/茉莉酸(JA)途径相关基因、病程相关基因的表达量在转基因株系OE1和OE2中均受到明显影响。研究推测,GhB301在烟草中的异位表达激活了防卫相关基因的表达,提高了防御酶的活性,从而增强了烟草对枯萎病菌的抗性。     

不同激素浓度及光质对烟草叶片不定芽发生的效应

植物激素能调控形态发生已被人们所承认,光在植物形态发生中所起的作用也正在被人们所重视。本文简要报道不同激素浓度及光质对烟草叶片不定芽发生的效应。实验材料为普通烟草(Nicotiana tabacum.L.)试管苗,取7×8 mm的叶子,切去叶柄作为外植体,每瓶接3片,每组重复8瓶,取平均值。MS培养基附加BA和NAA,激素浓度配比(BA/NAA)分别为0/0,0.50/0.05,1.00/0.10,2.00/0.20,单位均为毫克/升(mg/1)。光源选择复旦大学电光源研究所特制的荧光灯附加滤光装置,应用先进的自动光谱辐射     

烟草根培养的植株再生

菸草是通过组织培养研究形态发生极为良好的试验材料,以往利用烟草的叶片和茎段等培养曾作过不少工作。但利用烟草根段进行培养则未见报道。为了进一步扩大烟草材料的试验范围及探讨烟草根的脱分化能力、要求的条件及植株再生的规律,本试验用烟草根段进行了培养并经愈伤组织或直接分化出芽两种形式获得植株。     

不同来源的怀地黄叶外植体在培养中植株再生的差异

植物名称:怀地黄(Rehmannia glutinosaLibosch.f.hueichingensis(Chao et Schih)Hsiao).品种为“金状元”和“151”。材料类别:盆栽及试管苗上完全展开的叶片. 培养条件:盆栽苗的叶片用5％安替福民表面消毒10分钟,然后用无菌水洗涤三次;切成5×5mm~2的切块,试管苗的叶片较小,每叶片沿中脉纵切后,再横切一次成四块.随后将叶外植体移到附加1mg/l BA和不同浓度(0.2和 2mg/l)IAA或NAA的MS培养基上,在室温28℃,光强1000lx