再谈禾谷类种子萌发过程中胚轴的伸长

本刊1985年第7期上曾刊登过“种子萌发过程中胚轴的伸长”一文,其中对禾谷类作物种子萌发时胚轴的伸长情况谈得很简单。其后又陆续进行了一些与此有关的试验和观察,现将结果整理介绍如下,作为对前文的一点补充。 (一)禾答类作物胚轴的伸长类型     

发育和早萌中花生胚胚轴一子叶内BAPAase活性的差异

花生胚发育过程中,子叶和胚轴中都出现ＢＡＰＡａｓｅ活性,花生种子明发时,子叶和胚轴中的ＢＡＰＡａｓｅ活性迅速上升,子叶中无新的ＢＡＰＡａｓｅ合成,胚轴中能重新合成ＢＡＰＡａｓｅ。ＡＢＡ抑制子叶和胚轴中ＢＡＰＡａｓｅ的活性,抑制胚轴中ＢＡＰＡａｓｅ活性所需的外源ＡＢＡ浓度更高,Ａｃｔ＝Ｄ和ＣＨＭ不能逆ＡＢＡ对ＢＡＰＡａｓｅ活性的抑制作用。     

红光、远红光、钙及IAA对绿豆下胚轴切段伸长的影响

红光明显抑制黄化绿豆下胚轴切段的伸长,远红光则有部分逆转红光的作用。黑暗条件下加钙对切段具有与红光处理相同的抑制伸长效果。IAA可完全逆转红光的作用。     

发育和早萌中花生胚胚轴与子叶内BAPAase活性的差异

花生胚发育过程中,子叶和胚轴中都出现BAPAase活性。花生种子萌发时,子叶和胚轴中的BAPAase活性迅速上升,子叶中无新的BAPAase合成,胚轴中能重新合成BAPAase。ABA抑制了子叶和胚轴中BAPAase的活性,抑制胚轴中BAPAase活性所需的外源ABA浓度更高,Act-D和CHM不能逆转ABA对BAPAase活性的抑制作用。     

植物体细胞胚同步化发生的控制

体细胞胚发生的不同步是植物胚状体发生过程中的问题之一。控制体细胞胚同步发生的方法主要有物理方法和化学方法,文章就此作简要介绍。     

松杉类植物体细胞胚发育机理的研究进展

植物体细胞胚胎发生不仅可作为其繁育的重要手段,而且也是研究胚胎发育过程的一种重要模式系统.体细胞胚在形态和生理上的成熟,直接影响到植株的萌发和再生频率.本文综述了近年来国内外有关裸子植物中几种松杉类植物体细胞胚发育过程的研究报道,其中主要涉及培养基成分和脱落酸(ABA)对体细胞胚发育的影响,以及体细胞胚发育在细胞学、细胞程序性死亡、相关基因和蛋白质组学等方面的研究进展,并进一步讨论了松杉类植物体细胞胚的发育机理,以及体细胞胚在遗传转化系统中的作用.     

植物生长调节剂对油菜下胚轴生长及脱分化的影响（简报）

BAP和ZT可以防止油菜下胚轴的徒长.欲从萌发油菜种子得到无菌苗时可以加入0.5mg@L-1的BAP,如要用下胚轴诱导愈伤组织则宜采用1mg@L-1以上的BAP.发芽培养基中植物生长调节剂组成对下胚轴切段的脱分化能力无明显影响,但用含NAA的发芽培养基得到下胚轴切段的愈伤组织产生的根毛较多.愈伤组织诱导培养基中植物生长调节剂对下胚轴切段脱分化,以0.5mg@L-1BAP+1mg@L-1NAA+0.25mg@L-12,4-D诱导愈伤组织的作用最好,诱导率达100%,愈伤组织块大,且无根毛产生.     

海水盐度对两种红树植物胚轴萌发的影响

 对采自广西海岸的木榄(Bruguiera gymnorrhiza)和红海榄(Rhizophora stylosa)胚轴进行品质检测,相关数据可作为该地区胚轴评价的参考指标。不同盐度海水水培和淡水沙培试验的结果表明：较之海水盐度为20‰和30‰的高盐度海水,10‰以下的低盐度海水对木榄胚轴萌根和发芽有明显促进作用,使始萌根日缩短一半时日(6d),平均萌根日数快7.1～4.8d,萌根率提高20％～30％,并且较早开始发芽。红海榄胚轴萌根的最佳盐度条件为20‰左右的高盐度,此时的萌根率和平均萌根率分别达到90％和68％,淡水条件下红海榄的萌根率只有40％。试验还发现木榄胚轴连续萌根率具有双峰值现象,红海榄胚轴顶端的发芽可能会受下胚轴曝光的抑制。     

玉米胚胎发育、萌发与胚的结构及子叶二型性

运用扫描电镜与半薄切片技术,观察了玉米(Zea mays L.)的胚发育过程,得到以下认识：第一、关于原胚。玉米合子细胞分裂形成的原胚分为胚柄、胚基与胚体三部分。胚柄短小,寿命短暂。胚基具有生长带,纵向伸长长度大,胚基的上部参与形成胚根鞘,其余部分干缩后附在胚根鞘末端。第二、玉米胚的背腹极性及二型子叶。原胚初期胚体出现背腹极性,腹面的细胞小,细胞质稠密,液泡较少;背面的细胞较大,细胞质稠密度略低,液泡较多。原胚后期胚体分化为腹部与背部,腹部从腹面的中央突起,背部在腹部的周围(从左至右侧)及整个胚体背面。进入幼胚时期,腹部分化为胚芽鞘、生长锥、胚轴、胚根和胚根鞘(大部分)。期间,胚芽鞘原基和根原始细胞的分化都从胚体的中轴部位开始,然后向两侧和四周扩展,表现出胚体腹面形态的两侧对称性。原胚的背部形成盾片原基,盾片原基经历向左、右、上、下的迅速扩展和加厚的生长,将整个腹部所分化形成的构件藏于盾片的纵沟之中,最后盾片从纵沟的边缘长出的左、右侧鳞均向胚体的中轴线生长,完整显示出玉米胚腹面的两侧对称。玉米胚由腹部顶端形成胚芽鞘和生长锥的情况与水稻胚的胚芽鞘(顶生子叶)和生长锥的形成相同,玉米的胚芽鞘也是顶生子叶,盾片则是侧生子叶。玉米异型子叶的由来在于胚体的背腹极性。第三、玉米胚的真实形态结构及胚胎发育时期的划分。玉米胚是一个胚轴,其顶部是具胚芽鞘的胚芽,中部是具侧生子叶(盾片)的胚轴,下部是具胚根鞘的胚根。盾片从背面到腹面包住整个胚轴系统,在胚的腹面上可见从盾片边缘衍生的左、右侧鳞的边缘相迭,只在接缝线的上、下端留下蝌蚪状的小孔,使胚芽鞘和胚根鞘的末端稍露出。胚胎发育分为4个时期：1．原胚期——从合子细胞分裂开始至分化背部与腹部为止;2．腹部迅速分化期;3．盾片快速生长期;4．侧鳞生长、胚套形成期。第四、获取垂盲于胚腹面正中央纵切面是正确认识玉米胚形态的关键。     

探究"胚是新植物的幼体"实验创新

在"胚是新植物的幼体"实验中,以绿豆种子为材料,采用切除部分子叶和染色标记胚芽、胚根的方法,确定了胚根的具体长度,纠正学生对胚轴位置的误解,让学生眼见为实地观察种子萌发过程中各部分结构的作用,直观构建"胚是新植物的幼体"这一重要概念.     

十字花科几种植物的胚培养研究

利用幼胚成功地培养出白菜型油菜、芥菜型油菜、甘蓝型油菜、埃塞俄比亚芥、诸葛菜的再生植株。通过研究表明：不同的植物在培养基中的反应不同。同一个材料,在不同时期,培养的效果也不同。白菜型油菜难形成愈伤组织,且愈伤组织也难以分化,但生根较易。其它几种芸苔属植物则易形成愈伤组织和分化。诸葛菜能够形成胚状体,胚状体极易萌发。除了白菜型油菜外,所有材料都表现出极强的再生能力。     

几种具有无融合生殖特性的植物多胚和多苗现象的观察

报道６种具无融合生殖特性的植物种子的胚数和萌发实生苗数的观察结果。金桔、密桔、和花椒具珠心胚,含多胚种子频率分别为９７．５％、１００％和５４．００％,多胚种子的胚数范围分别为２￣４９、３￣５４和２￣６。草地早熟禾、滨草和湖北海棠具非减数配子体无融合生殖特性,含多胚种子频率依次为４３．２５％、８．１１％和３７．５０％,前两种的多胚种子中胚数范围为２￣３,后为２￣１５。密桔、草地早熟禾和湖北海棠种子     

石硖龙眼未成熟种子种胚的萌发及成苗的研究

以花后82～87 d的石硖龙眼(Dimocarpus longan Lour.‘Shixia’)未成熟果实在4℃贮藏24 h,研究种子与种胚的萌发与成苗情况。结果表明:河沙直播未成熟胚的最终成苗率达到80%,远高于离体培养未成熟种子的最终成苗率(12.63%～44.03%);虽然4℃的低温贮藏略为推迟了河沙直播未成熟胚的萌发时间,但对最终成苗率及幼苗生长的影响不大,这对龙眼杂交育种中未成熟种子种胚的挽救具有较好的应用价值。     

一种适用于少量幼胚材料的电激转化方法

设计制作了一种适合于对少量植物细胞材料进行电激转化的装置.用该装置对小麦受精后4～7 d的幼胚进行电激转化获得成功.当电容为20μF、电场强度为500V@cm-1时,由Act1启动子驱动的GUS基因的瞬时表达频率为34.2%,而CaMV 35S启动子控制的GFP基因的瞬时表达频率为7.9%.     

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。     

植物胚胎学实验方法（六）胚和胚乳的解剖和整体制片法

植物胚胎学实验方法（六）胚和胚乳的解剖和整体制片法胡适宜（北京大学生物系,北京１００８７１）ＷＨＯＬＥＭＯＵＮＴＡＮＤＤＩＳＳＥＣＴＩＮＧＭＥＴＨＯＤＳＦＯＲＴＨＥＳＴＵＤＹＩＮＧＯＦＰＬＡＮＴＥＭＢＲＹＯＳＡＮＤＥＮＤＯＳＰＥＲＭＳ￥ＨｕＳｈｉ－ｙ...     

赤霉素和温水浸种对紫斑牡丹种子下胚轴萌发及其种胚解剖结构的影响

以紫斑牡丹种子为试验材料,采用不同浓度(0、100、300、500 mg/L)赤霉素(GA3)浸种和不同温度温水浸种(25、30、40和50℃)处理,考察各处理种子生根率的变化,并通过透射电镜观察不同生根发育时期种子种胚超微结构,探究赤霉素和温水浸种处理解除紫斑牡丹种子休眠进程中种胚超微结构变化以及这种变化与休眠解除的相关性。结果表明:(1)GA3和温水浸种均明显提前了紫斑牡丹种子生根时间,并以300 mg/L GA3和40℃温水处理的生根效果最好,分别较对照提前14.7 d和16.0 d,生根率分别达62.33%和67.00%。(2)光学显微镜观察发现,GA3、温水浸种处理较对照组紫斑牡丹种胚子叶的上、下表皮细胞形状及排列方式无明显影响,但其厚度均变薄,维管束结构明显,以300 mg/L GA3和40℃温水浸种处理生根效果最佳。(3)透射电镜观察发现,在各GA3浸种和温水浸种处理下,紫斑牡丹种子萌发前期,种胚子叶脂类物质出现降解现象,脂体呈大小不一的圆形或块状分布在细胞壁周边,数量明显减少,细胞核明显,核仁清晰,出现少量线粒体,细胞质内开始有蛋白质积累,在液泡的周围形成蛋白质沉积物;在种子萌发后期,种胚子叶细胞内物质稠密,脂体已降解融合成较大块状,细胞中储存的营养物质基本降解完全,内质网、高尔基体、线粒体等细胞器出现,结构更加完整,表明此时细胞内物质代谢活动加强,种子休眠解除,且300 mg/L GA3、40℃温水浸种处理种子种胚子叶结构变化最为明显。研究发现,300 mg/L GA3浸种和40℃温水浸种均可显著提高种子的萌发率,且40℃温水浸种的效果更好,在实际生产中建议使用温水浸种法。