离体培养的玉米花药及花粉植株后代过氧化物酶同工酶的分析

近年来,同工酶技术在生物学研究中已得 到广泛的重视与应用^[8,9,11,12]。一些研究表明, 同工酶可以用于预测杂种优势^[3,4]、筛选抗病品 种^[2]鉴定远缘杂交种和花药培养获得的花粉 植株^[10]。我们对玉米不同材料、未培养与培养 的花药以及花粉植株后代的过氧化物酶同工酶 的表现进行了研究,以便探明过氧化物酶同工 酶在不同材料上的差异;在培养过程中酶的变 化以及与花粉植株后代的遗传学表现之间的关 系。本文将报道上述实验结果。     

小黑杨花粉植株过氧化物酶同工酶分析

1989年冬笔者对已自行加倍的80株小黑杨花粉植株的休眠芽进行了过氧化物酶同工酶分析,发现株间有差异,酶谱可截然分成两类。第一类酶谱与小黑杨原株(花药培养供体)不同,在B带区多了一条带纹即B_2带,此类约占78％。第二类酶谱与小黑杨原株完全相同,此类约占22％。无论株间形态分离还是过氧化物酶同工酶酶谱差异都充分说明这些小黑杨单倍体植株来源于花粉,它们是重组花粉在植株水平上的表现。实验还证明,小黑杨花粉植株休眠芽的过氧化物酶同工酶酶谱是稳定的,可用来鉴定小黑杨花粉植株的无性系,相信用同工酶鉴定杨树无性系会对林业生产起重要作用。     

水稻花粉植株遗传学的初步研究

自日本新关等(1968)在水稻上培养出花粉植株之后,我国先后也培育出一些新品种,并已在生产上推广应用。我们在从事该项研究工作的过程中,着重对花粉植株的主要性状表现,亲本材料与花粉植株的关系,以及花粉植株后代的遗传变导等问题进行了初步的观察分析,现将我们几年来的观察情况整理报道如下。     

苹果属皱叶矮生型株系及其亲本和后代实生苗的过氧化物酶同工酶特性研究

以母本平邑甜茶1株、父本扎矮山定子1株、皱叶矮生型株系(F1)6株及其自然授粉后代实生苗(F2)15株为试材,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法研究叶片过氧化物酶同工酶谱的异同。结果表明:皱叶矮生型株系叶片的过氧化物酶同工酶酶谱共有10条酶带,R f值范围0.18~0.90,各植株间的酶带数量基本一致,只有强弱不同,与平邑甜茶酶谱的差异也很小。在皱叶矮生型株系的后代实生苗叶片中,除15 a单株有16条酶带外,其他实生苗的过氧化物酶同工酶酶谱约有10条酶带,但株间差异明显,R f值范围0.18~0.84。不同树龄平邑甜茶叶片的酶谱一致性较好。     

普通大麦和球茎大麦抗病种间杂种的产生及其同工酶标记

以二棱大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ ｖｕｌｇａｒｅ Ｌ．）“苏啤１ 号”为母本与四倍体球茎大麦（Ｈ． ｂｕｌｂｏｓｕｍＬ．）“ＧＢＣ１４１”杂交, 并通过幼胚培养获得１１ 株三倍体Ｆ１ 植株． 三倍体Ｆ１ 植株与二倍体母本二棱大麦“苏啤１ 号”回交, 获得７ 株二倍体回交后代ＢＣ１． ７ 个回交后代株系通过大麦黄花叶病病圃鉴定, 其中ＢＣ１－２株系抗大麦黄花叶病． 利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对父本、母本和ＢＣ１－２株系进行了同工酶分析,结果表明二倍体二棱大麦与四倍体球茎大麦的过氧化物酶同工酶差异显著,并且在ＢＣ１－２株系幼根的过氧化物酶同工酶谱中,发现一条来自父本球茎大麦“ＧＢＣ１４１”的过氧化物酶谱带,该酶带的相对迁移率（Ｒｆ）为０．４７, 重复性好并且易于检测．由于回交后代ＢＣ１－２抗大麦黄花叶病, 又带有来自球茎大麦特异的幼根过氧化物酶谱带作为易于检测的同工酶标记,因此该回交后代株系可以作为大麦抗病育种工作重要的抗源．     

棉花感染枯萎病后过氧化物酶同工酶的变化

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳研究了棉花不同品种接种枯萎菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)后过氧化物酶同工酶的变化。接种后,感病品种(4个)比抗病品种(8个)的过氧化物酶同工酶的活性强,酶带数增多1—2条。这种变化与植株外部表现的症状相一致,即病情越重,酶带数越多。因此,感病植株的同工酶变化可以看作植株内部的“生化症状”。海岛棉、陆地棉和中棉之间,过氧化物酶同工酶存在着明显的差异。高度感染枯萎病的海岛棉同工酶最多(8条),其次为陆地棉的感病品种(7条),再次为陆地棉的抗病品种(6条),不感染枯萎病的中棉同工酶最少(4条)。由于抗病品种与感病品种过氧化物酶对枯萎菌侵染所作出的反应不同,因此,可以利用接种后感病品种比抗病品种产生新的酶带较多的特点,作为筛选棉花抗枯萎病品种的一种技术。     

大麦与纤毛鹅观草属间杂种F5和BC1F4的同工酶研究

对栽培大麦（ＨｏｒｄｅｕｍｖｕｌｇａｒｅＬ．品种“Ａｒｕｐｏ”）与纤毛鹅观草（Ｒｏｅｇｎｅｒｉａｃｉｌｉａｒｉｓ（Ｔｒｉｎ．）Ｎｅｖｓｋｉ）属间杂种后代Ｆ５和回交后代ＢＣ１Ｆ４（以“Ａｒｕｐｏ”作回交亲本）的不同类型株系与其双亲的幼根、幼芽、幼穗、幼嫩籽粒分别进行了酯酶、过氧化物酶同工酶分析。结果Ｆ５和ＢＣ１Ｆ４各株系的酯酶同工酶、过氧化物酶同工酶酶谱具有母本“Ａｒｕｐｏ”全部或绝大多数酶带,父本Ｒ．ｃｉｌｉａｒｉｓ的１～３条酶带和数量不等的双亲所没有的新酶带,也出现酶带的减少。结果表明,纤毛鹅观草的遗传物质已稳定地遗传给了其自交和回交后代。酶谱变异与植株习性出现一定程度的关联。由于在不同时期内结构基因的表达起不同作用,因此,在用同工酶分析法鉴定易位系时,最好不同的器官采用不同的酶类或一种同工酶多时期连续分析。     

烟草组织培养过程中过氧化物同工酶的变化

在烟草的组织中,老叶的过氧化物酶,在迁移速率慢的酶区带对照植株比变异植株多二条酶带,但在幼龄叶片无差异。~(60)Coγ射线诱变的外植体与对照相比,酶谱有显著不同。在组织分化进程中,酶谱亦有显著变化。随着细胞分化进程,定期测定不同剂量γ射线处理的培养组织中酶谱的变化历程,观察到在分化前后酶谱无明显差异。只有在诱变植株生长状态表现明显差异时才见酶谱的变化。培养基中不同浓度组合的激动素、椰乳和2,4-D对细胞生长和分化有不同的调节作用,随着组织分化与脱分化历程,同工酶谱表现明显差异。在组织开始形成愈伤组织以后同工酶谱已有显著变化,但培养在分化培养基上的外植体,在分化前后,其同工酶谱未见明显变化。     

甘蔗过氧化物酶同工酶分析

以３０个甘蔗品种为材料,用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析甘蔗不同生长时期过氧化物酶同工酶。个别品种还进行同一品种在不同种植地区、同一植株不同叶位的同工酶酶谱比较,结果表明,不同品种的酶谱其酶带分布有明显的区别,但同一品种在不同种植地区、不同生长时期、不同植株、同一植株不同叶位其酶带分布无差异,体现了同工酶作为品种标记具有多态性及稳定性。用单一酶系即可准确、方便地鉴定甘蔗品种。     

裂叶悬钩子组织培养研究——Ⅱ叶外植体培养不定芽发生过程中过氧化物酶同工酶的研究

本文在裂叶悬钩子的叶外植体培养不定芽发生的基础上,利用圆盘聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,研究了其细胞分化过程中过氧化物酶同工酶的变化。实验指出:在有6-BA或2.4-D与NAA组合的培养条件下,随着培养时间和分化进程不同,过氧化物酶同工酶有变化,谱带由4条增加到8条,酶的活力分别由△0.24 OD/min提高到△1.82OD/min和△1.90 OD/min。在无外源激素条件下,过氧化物酶同工酶的变化不大,酶的活力也低,因而,叶外植体组织细胞也不能分化成植株。本文还从分子水平上探讨了酶和基因与细胞分化的关系。     

小麦与玉米及鸭茅状摩擦禾远缘杂交的胚发育过程中同工酶和蛋白质的变化

通过比较小麦与玉米及鸭茅状摩擦禾属间杂交获得的胚与小麦正常自交的胚之间在不同发育时期过氧化物酶和酯酶的同工酶谱,发现过氧化物酶同工酶表现出时空顺序的特异性变化。在同一发育时期,远缘杂交的具胚子房和无胚子房之间存在过氧化物酶同工酶谱的差异,这可能涉及到与胚发育相关的同工酶的出现。远缘杂交的具胚子房和正常自交的小麦子房之间也有一定的酶谱差异。同时,同一材料还表现出不同发育时期的过氧化物酶酶谱差别。在远缘杂交后的胚发育期间,酯酶同工酶的时空表达不如过氧化物酶显著。此外,对远缘杂交后的胚中的水溶性蛋白质进行了SD S-PAGE分析,初步的分析结果表明,可能存在与胚发育相关的蛋白质。     

烟草花粉植株后代遗传性和生活力的初步研究

花药培养法在烟草育种上应用,已被实践证明是可行的。但对花粉植株后代的遗传性和生活力问题的看法存在分歧。有人认为花粉植株的遗传性不稳定,生活力有衰退表现。 本试验以育种品系为材料,在对花粉植株一代进行严格选择的前提下,对两个杂种和一个定型品种花粉植株后代的遗传性及生活力进行了研究。认为在本研究的材料范围内和分析的     

甘蔗过氧化物酶同工酶分析

以30个甘蔗品种为材料,用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析甘蔗不同生长时期过氧化物酶同工酶。个别品种还进行同一品种在不同种植地区、同一植株不同叶位的同工酶酶谱比较,结果表明,不同品种的酶谱其酶带分布有明显的区别,但同一品种在不同种植地区、不同生长时期、不同植抹、同一植株不同叶位其酶带分布无差异,体现了同工酶作为品种标记具有多态性及稳定性。用单一酶系即可准确、方便地鉴定甘蔗品种。     

几种木本植物叶外植体形成愈伤组织过程中过氧化物酶同工酶的变化

过氧化物酶同工酶与植物发育及细胞组织分化的关系过去已有不少研究。这些研究资料表明,过氧化物酶同工酶在植物发育的不同阶段及不同组织、器官中有一定的特异性。它在细胞生长的不同时期以及在     

张杂谷苹果酸脱氢酶和过氧化物酶同工酶研究

以张杂谷‘3号’、‘5号’、‘6号’及其亲本为材料,通过聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳技术研究不同材料不同生育期苹果酸脱氢酶和过氧化物酶同工酶酶谱特性,同时对总酶活进行了测定,探讨谷子杂种优势的形成机理。结果表明:(1)张杂谷及其亲本叶片苹果酸脱氢酶共有5条酶带,有共同酶带和偏母本型酶带;过氧化物酶同工酶共有14条,属于共同酶带;从负极到正极苹果酸脱氢酶同工酶Rf分别为0.611、0.626、0.642、0.684和0.716,而过氧化物酶同工酶Rf分别为0.08、0.21、0.24、0.30、0.36、0.44、0.49、0.58、0.66、0.69、0.72、0.75、0.85和0.89。(2)杂种苹果酸脱氢酶同工酶和母本酶谱同型,过氧化物酶同工酶酶谱和父母本一致;供试品种苹果酸脱氢酶酶谱相对简单,酶带集中,而过氧化物酶同工酶酶带数量、活性和宽度差异性较大,酶谱比较复杂。(3)所有品种苹果酸脱氢酶总活性在抽穗期最高,过氧化物酶总活性在灌浆初期最高。杂种苹果酸脱氢酶活性在苗期和抽穗期表现出不同程度的超亲优势,而过氧化物酶在抽穗和灌浆初期均表现出不同程度的超亲优势,这可能与杂种优势有关。     

空间条件对草地早熟禾植株过氧化物同工酶和酯酶同工酶的影响

将草地早熟禾(Poa pratensis L.)巴润(baron)干种子分别进行蒸馏水和硼酸处理后利用返回式卫星搭载,以未搭载干种子作为对照.对不同处理植株过氧化物同工酶(POD)和酯酶同工酶(EST)酶谱进行分析.结果表明,空间条件处理引起部分草地早熟禾植株POD和EST的差异,在酶带位置、数量、强弱等方面与对照相比出现了一定的变化,说明空间条件作用后草地早熟禾种子后代植株产生了一定变异.     

豌豆组织培养中器官的分化生长过氧化物酶同工酶及核酸含量的变化

在豌豆的离体组织中比较研究了培养基中不同浓度的氮源、蔗糖和细胞激动素(BA)对于培养组织的生长、过氧化物酶同工酶及核酸含量的影响。试验结果表明,培养基中上述因素的变化对外植体芽苗的分化生长有明显影响。在氮源(总氮量、NO_3~-和NH_4~ 的不同比例)、蔗糖浓度和激素水平都适宜时最有利于培养组织的细胞生长与分化。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离培养组织过氧化物酶同工酶的结果表明,过氧化物酶同工酶带数与外植体的生长速度有密切关系,亦即外植体的过氧化物酶同工酶带与外植体的生长速度呈正相关趋势。核酸含量的变化得到了相应结果。     

水稻花粉植株的遗传学研究

对自1972年以来,通过花药培养所获得的近千株花粉植株的倍数性和部分来源于杂种F_1的花粉植株的纯合性及性状遗传规律进行了研究。结果观察到60％的花粉植株为能正常结实的二倍体。90％来自F_1的花粉植株的后代是整齐一致没有分离的,也即在遗传上是纯合的。其余10％来自F_1的花粉植株的后代或在性状上、或在能育性上、或同时在性状与能育性上发生分离。但性状分离一般都较简单,与F_2的分离有明显区别。对来源于同一杂交组合F_1的49个花粉植株的四个性状的重组与分离的规律,以同组合F_2植株为对照,进行了研究。结果两者表现基本相似。说明杂种F_1的各种小孢子发育为花粉植株的机率是相同的,没有发现在培养过程中不同基因型的花粉间有明显的竞争。 通过花粉单倍体育种已培育出二个粳稻新品种在生产上繁殖推广。     

Cucumis属3种不同倍性种间杂交后代的同工酶分析

以3种不同倍性的Cucum is属种间杂交后代[异源四倍体C.hy tivus(2n=4x=38,HHCC)、异源三倍体(2n=3x=26,HCC)和正反交种间杂种F1(2n=2x=19,HC/CH)]及其双亲为试材,比较研究了过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)同工酶在不同器官中的酶谱表达特性.结果表明,花蕾中的POD和EST同工酶谱带都比叶片中的丰富,表现出明显的组织特异性.在相同器官的同一酶系统中,3种不同倍性种间杂交后代的酶谱基本一致,主要表现为互补双亲的酶带,同时出现了双亲所没有的酶带(POD4c和EST3b等),表明远缘杂交扩大了黄瓜的遗传基础.此外,在幼叶和花蕾的POD同工酶中,大部分酶带活性随染色体倍性增加而减弱,表明基因剂量与POD同工酶酶谱的表达呈负相关.     

大血藤科植物的分类学研究

作者对大血藤科植物的花性、叶片内部结构形态、花粉形态、染色体核型及过氧化物酶和脂酶同工酶进行了比较研究,结果表明：１）大血藤科植物外形上的两性花,其雄蕊的形态退化、花药始终不开裂,为功能上的雌花,因此其花为单性,同株,同序或异序;１２）首次指出大血藤属植物的染色体数为２ｎ＝２ｘ＝２２,属小型染色体,与木通科植物２ｎ＝２ｘ＝３２、３０、２８的染色体数明显不同,支持Ｓｔａｐｆ（１９２６）将其从木通科分出另立为科的观点;３）单叶和复叶可出现于同一植株上,而且在叶片内部结构、花粉形态、染色体核型、过氧化物酶及脂酶同工酶等性状上,大血藤与单叶血滕间均无实质性的差异,因此将单叶血藤归并于大血藤中。