植物体细胞胚的高频率诱导

五十年代后期,Steward和Reinert差不多同时报导了在胡萝卜组织培养中产生了类似胚胎的结构,且观察到该结构经过进一步培养能长成完整植株。之后,人们将这种来源于普通植物体(孢子体)各种器官的二倍体体细胞的类似合子胚的胚状体称为体细胞胚。另有一类来源于小孢子或其它分裂产物等单倍体体细胞的胚状体则称为花粉胚。(本文所提及的胚状体都指前一种胚——体细胞胚)。自体细胞胚发现以来,对     

北五味子体细胞胚发生过程中内源IAA、ABA和GA3含量的动态变化

以北五味子不同发育阶段的体细胞胚为材料,利用高效液相色谱法(HPLC)对其内源吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)含量进行了测定,探讨内源激素在体细胞胚正常发育过程中所具有的作用。在北五味子体细胞胚发生过程中,IAA和GA3含量均呈现先增加后降低趋势,ABA含量表现为先降低后增加趋势。IAA和ABA含量分别在球形胚阶段达到最大值和最小值,而GA3含量在心形胚阶段达到最大值。与正常体细胞胚相比,畸形胚中IAA和GA3含量高于各时期的正常胚状体,而ABA含量则显著低于其他各时期的正常胚状体。高水平的IAA在北五味子体细胞胚的发生阶段起重要的作用,而ABA在体细胞胚的成熟过程中起关键作用,GA3则与其体细胞胚的生长发育过程密切相关。但过高水平的IAA和GA3,以及过低水平的ABA会使体胚无法正常发育成熟,可能是引起畸形胚数量增加的主要原因之一。     

香果树体细胞胚胎发生过程中4种同工酶的研究

用非变性聚丙烯凝胶电泳技术对香果树体细胞胚胎发生及形态建成过程中过氧化物酶(POD)、酯酶(EST)、淀粉酶(AMY)和超氧化物歧化酶(SOD)4种同工酶进行分析.结果表明:香果树体细胞胚胎发生及形态建成过程中,POD、EST、AMY和SOD活性变化与胚性愈伤组织的诱导及体细胞胚的发生发育密切相关.非胚性愈伤组织和胚性愈伤组织酶谱差异明显,胚性愈伤组织中EST和AMY同工酶酶带多且活性高,非胚性愈伤组织中缺乏EST和AMY同工酶表达,AMY同工酶可作为胚性细胞分化和发育的重要标志.香果树体细胞胚形态建成过程中,球形胚时期的AMY、POD、EST同_T酶活性最强,表明这一时期生理代谢旺盛,是体细胞胚形态建成的关键时期;POD、AMY和SOD 3种同工酶的酶谱及表达强弱在形态建成的不同时期呈现有规律的变化,可作为香果树体细胞胚发生发育特定时期的参考标记. 与胚性愈伤组织的诱导及体细胞胚的发生发育密切相关.非胚性愈伤组织和胚性愈伤组织酶谱差异明显,胚性愈伤组织中EST和AMY同工酶酶带多且活性高,非胚性愈伤组织中缺乏EST和AMY同工酶表达,AMY同工酶町作为胚性细胞分化和发育的重要标志.香果树体细胞胚形态建成过程 ,球形胚时期的AMY、POD、EST同_T酶活性最强,表明这一时期生理代谢旺盛,是体细胞胚形态建成的关键时期;POD、AMY和SOD 3种同工酶的酶谱及表达强弱在形态建成的不同时期呈现有规律的变化,可作为香果树体细胞胚发生发育特定时期的参考标记. 与胚性愈伤组织的诱导及体细胞胚的发生发育密切相关.非胚性愈伤组织和胚性愈伤组织     

宁夏枸杞体细胞胚发生过程中对金属离子的吸收速率和游离氨基酸含量的变化

采用多重示踪技术研究宁夏枸杞 (Lyciumbar barumL .)体细胞胚发生中对多种金属离子的吸收动态及其与游离氨基酸含量变化之间的关系。结果表明 :(1)在枸杞体细胞胚发生中对一些金属离子具有选择吸收特性 ,而且在体细胞胚发育不同时期对同一种金属离子的吸收量也不同 ;(2 )在枸杞体细胞胚发生早期对多数金属离子吸收量迅速增加 ,而后下降。到球形胚期吸收量达到第二个峰值 ,而且金属离子被吸收后提高了体细胞胚发生的频率 ;(3)枸杞体细胞胚发生中游离氨基酸总量从胚性细胞启动期开始下降 ,到胚性细胞形成期到达谷底 ,然后开始上升 ,到多细胞原胚期达到峰值 ,多数游离氨基酸含量变化与金属离子被吸收的量相交叉 ;(4 )外加RbCl和SrCl2 对枸杞体细胞胚发生具有促进作用 ,而且加大了几种游离氨基酸含量变化的幅度。文章讨论了它们之间的关系及其可能的作用机理     

防风体细胞胚发生和发育的组织学研究

采用石蜡切片和半薄切片法研究组织培养中防风体细胞胚发生和发育的形态和结构特征,以了解体细胞再生形成胚胎结构的细胞分化和形态发生特征。结果表明:(1)胚性细胞内含有丰富的淀粉体,随细胞分裂和分化逐渐减少;(2)体细胞胚的发生发育经历了类似合子胚的各阶段;(3)多细胞原胚形成的分裂方式以平周分裂为主,并由此表现出有序生长;(4)在体细胞胚迅速发育过程中,不同阶段的体细胞胚始终与周围细胞存在明显界限;(5)胚柄发育不明显;(6)畸形胚常见,其中连体胚是胚性细胞发生密度过高造成的,而次生胚则在原来胚的基础上又产生新的胚的发生中心。     

石刁柏及党参体细胞胚发生中的淀粉代谢动态

以石刁柏(Asparagus officinalis)无菌苗的嫩茎和党参(Codonopsis pilosula)的地下嫩茎为外植体,诱导体细胞胚发生。用PAS法研究体细胞胚发育过程中淀粉代谢的动态变化情况,实验结果表明,二种材料的体细胞胚发育中,淀粉动态情况基本相同,后期胚性细胞和器官原基分化之前出现二次淀粉积累高峰。     

云南大叶茶体细胞胚发生及体细胞胚苗形成体系的建立

利用云南大叶茶(Camellia sinensis var.assamica Kitamura)胚性细胞系(CL_1)中悬浮培养物,建立了高频率同步化体细胞胚发生及体胚苗形成体系。以改良的MS为基本培养基,将CL_1中培养物由液体保持培养基(0.1mg/L 2,4-D 0.5mg/L 6-BA)继代转入液体诱导培养基(0.05mg/L 2,4-D 0.50mg/L6-BA),暗培养诱导28d,转入不含任何激素的液体分化培养基中再培养28d,获得了不同发育时期的体细胞胚,其发生频率为81.5％。不同发育时期的体细胞胚用不同目的细胞筛收集,在液体生长培养基(1/2 MS 1.0mg/L GA_3 0.5mg/L 6-BA)中培养发育成熟。ABA有利于高质量体细胞胚的形成。20～70月大小的体细胞胚在固体生长培养基中成苗转换率为75％。在液体悬浮培养条件下观察记录了体细胞胚发育过程,证实其过程与合子胚的形态发生过程相似。     

禾本科植物组织培养中的体细胞胚胎发生

在植物组织培养中,形态发生的途径通常有两条:一条是器官发生(Organogensis),另一条是胚胎发生(Embryogenesis)。在胚胎发生途径中形成类似合子胚而被称为胚状体的结构。根据外植体的不同来源,胚状体又可分为两类,即由普通植物体的各种器官、组织等的二倍体细胞产生的体细胞胚(Somatic embryos)和由小孢子或其分裂产物等单倍体细胞产生的花粉胚(Polleuembryos)。本文主要论述体细胞胚胎的发生。     

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.     

胡萝卜体细胞胚在人工种子制作中的分级分选

用植物胚性细胞团分选仪进行了从胡萝卜非均匀性的悬浮培养物中分级分选体细胞胚。对该仪器分选体细胞胚的操作程序及参数进行了确定,对分离的三个等级的体细胞胚的数量、大小和形态进行了测定。该仪器分选胡萝卜成熟的体细胞胚的速度为每小时从100ml 悬浮培养物中分选出872个胚。按大小次序分级分离的三个等级的体细胞胚所制作的人工种子,在无菌培养基上的萌发率分别为87.3%、75.3%和55.5%。本研究的结果表明植物胚性细胞团分选仪用来分级分选胡萝卜体细胞胚的效果是良好的,成熟胚(第一、二级)制作的人工种子比未成熟胚(第三级)制作的人工种子萌发率有显著的提高。     

楸树体细胞胚胎发生过程中4种同工酶分析

采用不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对楸树体细胞胚胎发生过程中的酯酶(EST)、过氧化物酶(POD)、淀粉酶(AMY)及ATP酶4种同工酶进行分析。结果表明,EST及POD同工酶酶带在楸树体细胞胚胎发生不同时期呈现规律性变化,胚性愈伤组织中EST、POD同工酶酶带较非胚性愈伤组织多且表达活跃,子叶胚时期活性最强,表明这一时期细胞内代谢旺盛。EST、POD、AMY及ATP同工酶在楸树胚性与非胚性愈伤组织中谱带差异明显,表明这4种同工酶与体胚发生具有密切关系,可以作为楸树胚性愈伤组织和体胚发生的重要标志。     

糜子离体体细胞胚胎发生的组织学研究

利用组织学连续石腊切片的研究方法,观察了糜子组织培养中植株再生的过程,从而证明了植株再生是通过体细胞胚胎发生途径的。结果表明:(1) 糜子成熟胚培养首先从下胚轴及胚根区愈伤组织化;(2) 体细胞胚起源于下胚轴及胚根维管束周围愈伤组织中单个离散的胚性细胞;(3) 糜子离体体细胞胚有与典型禾谷类作物合子胚大致相似的发育过程。     

橡胶树体细胞胚发生过程中DNA甲基化分析

为探讨巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)自根幼态无性系与供体间差异产生的原因,应用甲基化敏感扩增多态性扩增技术,对巴西橡胶树体细胞胚发生过程中基因组DNA 胞嘧啶甲基化程度和模式进行了分析。结果表明,在巴西橡胶树体细胞胚发生过程中不同阶段的DNA 甲基化程度不同,以花药的DNA 甲基化程度最高,体细胞胚的DNA 甲基化水平最低。在体细胞胚发生过程中出现了I、Ⅱ和Ⅲ 3 种类型的甲基化多态性带型的改变,包括他们的出现与消失。因此,橡胶树体细胞胚发生过程中可能通过DNA 甲基化甲基化和去甲基化来调控基因的表达。     

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.     

逆境处理和DNA甲基化影响柑橘体细胞胚发生

对 1 5种柑橘胚性愈伤组织进行体细胞胚诱导 ,发现逆境处理有利于体细胞胚发生 ,并可以恢复部分品种的体细胞胚发生能力。对具有和失去体细胞胚发生能力的两种纽荷尔脐橙 (CitrussinensisOsb .)愈伤组织进行随机扩增多态性DNA (RAPD)分析没有检测到带型的差异 ,而对它们的甲基化敏感扩增多态性 (MSAP)进行分析则发现两种愈伤组织间具有明显的DNA甲基化差异 ,具体细胞胚发生能力的愈伤组织的甲基化水平较失去体细胞胚发生能力的低     

枸杞体细胞胚发生过程中Ag~ 对痕量金属离子吸收的影响

以药用植物宁夏枸杞愈伤组织为材料,离体培养诱导体细胞胚发生。采用多重示踪剂和γ射线能谱分析法研究不同浓度AgNO_3处理的枸杞体细胞胚发生过程中对多种痕量金属元素离子的吸收。结果表明:(1)当AgNO_3的浓度小于50mg/L时,随着AgNO_3浓度的增加,多种痕量金属离子的吸收率也随之增加,而超过此浓度后,对多种痕量金属离子的吸收影响不同。Ag~ 对痕量金属离子的吸收有协同,拮抗或竞争的作用。(2)适当浓度的AgNO_3对细胞分化及体细胞胚发生有促进作用。当AgNO_3的浓度小于50mg/L时,随着AgNO_3浓度的增加,体细胞胚的发生频率随之增加。Ag~ 对枸杞体细胞胚发生表现促进作用,当AgNO_3的浓度为50mg/L时,可大大提高愈伤组织中体细胞胚发生,是对照(不加AgNO_3)组的3倍左右。而超过此浓度后,Ag~ 对枸杞体细胞胚发生表现毒害作用,体细胞胚的发生受到明显抑制。     

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因导入大豆的研究

用苏云金芽孢杆菌(BacillusthuringiensisBerliner)杀虫晶体蛋白(Bt)基因和葡糖苷酸酶(GUS)基因通过基因枪轰击和根癌土壤杆菌(Agrobacteriumtumefaciens(SmithetTownsend)Conn)介导转入大豆(Glycinemax(L.)Merr.),诱导大豆转基因植株再生。大豆主栽品种“中黄4号”和品系8502未成熟子叶有较强体细胞胚分化能力。体细胞胚的脱水处理显著促进“中黄4号”体细胞胚的萌发。未成熟子叶的预培养有利于根癌土壤杆菌感染子叶外植体体细胞胚的分化。基因型和受体的选择,转基因体系的改进,体细胞胚的脱水处理等是提高大豆转基因效率的重要因素。     

干燥“人造”苜蓿种子的长期贮存

若能实现体细胞胚的贮藏,便可大量使用体细胞胚作为“人造”种子.这样可以长期保持种质并可实现种质在国际范围的运输.使胚干燥能够实现这种贮藏.但是,干燥会造成体细胞胚活性的损伤或丧失. 加拿大奎尔夫农业大学的B.D.Mckersie等确定了成功地干燥苜蓿体细胞胚的一些准则.其中包括:(1)仅使用子叶期胚;(2)使胚缓慢地空气干燥(7天以上);(3)用脱落酸或热激预处理胚.除热激外其它的应激预处理(低温、水或营养)也提高耐干燥性,但抑制籽苗随后的生长及其活力.     

渗透剂对白刺花体细胞胚成熟及萌发的影响

该研究以蔗糖、麦芽糖、山梨醇及PEG(6000)为渗透剂,探讨了不同渗透剂对白刺花体细胞胚发育、胚成熟及萌发的影响。结果表明:白刺花下胚轴形成的胚性愈伤组织接种至MS+2,4-D 0.2 mg·L~(-1)+NAA 1.0 mg·L~(-1)+6-BA 2.0 mg·L~(-1)+TDZ 1.0 mg·L~(-1)+蔗糖40 g·L~(-1)+谷氨酰胺100 mg·L~(-1)+植物凝胶3g·L~(-1)的培养基上,体细胞胚发生率高达66. 21%,总胚数为79个; 7%蔗糖可使体细胞胚成熟率高达64.36%,同时也可提高多子叶畸形胚形成; 2%麦芽糖+2%山梨醇+4%蔗糖组合使体细胞胚成熟率最高达88.89%,畸形胚比例最低; 30 g·L~(-1)PEG培养时,体细胞成熟率最高,为82.35%;鱼雷期的体细胞胚最合适转接,可使体胚萌发率达90.58%,复合糖上培养得到的成熟体细胞胚生根率最高,为87.47%。这为实现白刺花体细胞胚育苗奠定了理论基础,并提供了可行的方案。     

逆境处理和DNA甲基化影响柑橘体细胞胚发生

对15种柑橘胚性愈伤组织进行体细胞胚诱导,发现逆境处理有利于体细胞胚发生,并可以恢复部分品种的体细胞胚发生能力.对具有和失去体细胞胚发生能力的两种纽荷尔脐橙( Citrus sinensis Osb.)愈伤组织进行随机扩增多态性DNA (RAPD) 分析没有检测到带型的差异,而对它们的甲基化敏感扩增多态性 (MSAP) 进行分析则发现两种愈伤组织间具有明显的DNA甲基化差异,具体细胞胚发生能力的愈伤组织的甲基化水平较失去体细胞胚发生能力的低.