大豆生物工程研究进展

本文概述了大豆的细胞组织培养、原生质体培养以及遗传转化等方面的研究进展。1.细胞、组织培养尹光初等通过花药培养诱导出完整的花粉植株,并对离体花药的雄核发育进行了研究,认为大豆花粉植株的诱导频率受遗传型、发育状况、培养基、培养条件等因素的影响,低温预处理(3—5℃)5天左右有助于花粉的启动。值得注意的是大豆离体花药的愈伤组织大都起源于体细胞。用 PFP(对氟苯丙氨酸)或活性碳能抑制这些愈伤组织的产生,但几乎也抑制了     

小麦花粉胚的产生及某些诱导因素的影响

1.在小麦花药培养中,花粉直接发育成植株的途径有二:一是由单核花粉经多次分裂后发育成成熟胚,再长成小植株;二是花粉分裂形成“球形胚”,“球形胚”分裂形成愈伤组织,并在原培养基上迅速分化形成小植株。2.基本培养基以 N_6培养基为最好。3.在接种前,花药以相当于2000转/分离心力离心20分钟,对提高花粉直接产生植株的频率有明显作用。4.外源激素对小麦花粉胚的建成是有利的。材料7621的花药接种在附加吲嗓乙酸(1AA)2毫克/升、动力精(KT)6毫克/升和干酪水解物(CH)300毫克/升的培养基上,接种后以7—10℃低温连续培养120小时,诱导频率可达6.20%。     

小麦花粉植株的遗传学研究

自1971年4月我们用花药培养方法诱导出小麦单倍体花粉植株以来,国内外学者在小麦花药培养研究中作了大量工作,诸如:离体条件下的雄核发育的研究,提高诱导花粉植株频率的各种因素的研究,其中包括培养基的改进、材料基因型差异在诱导中的作用和培养条件,以及供取花药植株的环境条件的研究等。本文拟在多年研究的基础上,对小麦花粉植株的遗传学表现,包括目前大家所关心的花粉植株的生活力,以及花粉植株的变异等问题做进一步的探讨。     

水稻花粉植株的诱导及其后代观察

研究了水稻(Oryza sativa)花药的离体培养及其花粉植株后代的表现,得到如下结果: 1.用加有2,4-D 1—5毫克/升的Blaydes培养基培养水稻花药,诱导出水稻花粉愈伤组织。采用花粉处于单核期的花药进行培养比较合适。 2.诱导愈伤组织成苗,以二次诱导法效果较好。即将愈伤组织种植在低浓度激素的培养基上(IAA 0.05—0.5毫克/升,激动素1—2毫克/升),在此培养基上分化快,芽点多,但芽不易伸长;芽点出现后再移到激素浓度较高的培养基上(IAA 2毫克/升,激动素4毫克/升),很快出现幼苗。 3.水稻花粉植株二代,田间表现和室内分析结果表明基本整齐一致,没有分离。杂种F_1花粉植株后代在许多性状上超过双亲,有选种价值。说明水稻花药培养用于育种是可能的。     

一个适于小麦花药培养的合成培养基

在通过花药培养产生花粉植株、建立花粉 单倍体育种法的研究中,如何不断改进培养基、 提高花粉植株的诱导频率,是一个十分重要的 间题。1977-1978年我们对一个小麦花药合成 培养基— 麦基一号培养基［cal做了一些改进试 验,获得显著效果。现将试验情况和结果简要 介绍如下。     

粳稻花粉植株的快速、健壮繁殖及其育种应用研究

粳稻花药培养育种越来越显示出其巨大的经济和社会效益。如何能够培养出数量多、质量高的花粉植株来,是水稻花培快速育种的关键所在。杂种低世代植株上花粉发育时期为单核靠边期的花药,在适宜的条件下分别用附加有2,4-D 2mg/L(单位下同) 白糖50000和 KT2 IAA1 白糖30000的 N_6培养基上进行花粉愈伤组织诱导和植株再生。以 N6培养基为基本培养基,附加6—BA0.5 KT1 IAAA 0.5     

低温处理对水稻花药愈伤组织的诱导、分化的影响

近年来,花药培养工作在我.国广泛开展并取得一定的成果。但总的说来,培养水稻花粉植株的成功率还不高,这就直接影响花药培养单倍育种工作的效率,因此需进一步提高水稻绿苗分化率。目前一些单位采用低温处理各种作物的花药,以提高花药愈伤组织的诱导率。但具体做法和效果并不一致。胡忠等认为在10℃低温下(48—62小时)存放稻穗是暂时保存材料的有效方法,但并不能显著提高愈伤组织诱导率。钟华鑫等认为4～5℃低温对提高小麦花药愈伤组     

水稻游离花粉粒培养诱导形成植株的研究

对花粉处于单核晚期的粳稻稻穗先进行10天10℃的低温处理,然后用以下方法制备花粉进行游离花粉粒培养:(1)将花药接种在固体或液体培养基上预培养2—7天,分别用挤压法和磁力搅拌法分离提取花粉;(2)利用液体漂浮培养的花药自然连续释放花粉的特点,于接种后第3、7、10天分离出不同时间释放的花粉。培养基为Miller或N_6培养基补加丝氨酸100mg/1,谷氨酰胺800mg/1与肌醇5g/1两种方法制备经3天以上预培养的花粉都能持续分裂形成多细胞团与愈伤组织。尤其是第二种方法制备的花粉形成了大量愈伤组织。一部分愈伤组织转入分化培养基后分化出完整的小植株。 对游离花粉粒培养所需求的培养基成分与小孢子发育动态进行了研究。     

从一粒花粉到一棵植株

花粉单倍体育种中,花药离体培养能否成功的关键之一是花粉的年龄。自然条件下花粉最初只有一个核,称为单核花粉,以后经过一次有丝分裂产生一个营养核和一个生殖核,称为两核花粉。营养核不再分裂,生殖核再经一次有丝分裂成两个精子,称为三核花粉。诱导单倍体最好用单核中晚期(单核靠近质膜时)的花粉。取下合适的花蕾或幼穗先经消毒灭菌,再在无菌条件下取出花药,接种到培养基上,培养条件对花粉的发育有十分明显的影响,一般进行花药培养的温度约在23—28℃之间,需给于适当的光照。由花粉长成单倍体植株一般有两条途径:一是由花粉分裂形成愈伤组织,再将愈伤组     

植物细胞、组织及原生质体培养

942168芥菜品种PR一45花药培养物的花粉粒胚胎发生和植株再生[英]/Agarwal,P.K.…∥Euphytica.一1993,70(3).一191～196[译自DBA,1994,13(7),94—03991] 将芥菜品种PR一45的花药:或花芽培养在改良Ke lle r培养基上。破裂花药释放出花粉粒胚亦在相同培养基上培养,到双子叶期,然后转移到含有脱落酸或赤霉素的Gambor‘g B5培养基,最后转移至B5基础培养基。用4m1/i(v/v)乙烯利处理供体植株或延迟供体植株的播种时问可大大促进花药培养物中花粉粒胚胎发生,后者方法优于前者,按正常播种期播种2月后生长植株的花药有18％雄核发育,而对照仅占3…     

改进水稻花药培养方法的途径

用液面漂浮方式培养水稻花药,研究了培养基的蔗糖浓度、激素成分、附加秋水仙碱对花粉愈伤组织的诱导、分化及花粉植株倍性的影响。提出改进水稻花药培养方法的途径,其要点是:用液体培养基培养花药;在培养初期,调整培养条件以增加对等核分裂花粉数和提高染色体加倍频率;在多细胞团花粉突破花粉壁生长之前,将其从开裂的花药中分离出来进行单花粉固着培养形成愈伤组织,并使愈伤组织在生长的早期转向分化。     

太谷核不育小麦对花药培养的反应

本文通过对太谷核不育小麦杂交一代可育株和不育株,及二、三、四代可育株花药的离体培养,结果表明：(1)不育株单核早期花药培养能够获得再生植株;(2)杂交一代的可育株花药出愈率最高,分化率亦最高;(3）基因型对花药出愈率和分化率有明显的影响。     

小麦(Triticum vulgare)花粉植株的诱导及其形态发生过程的研究

采用离体培养小麦(Triticum vulgare)花药的方法成功地诱导小麦花粉形成了单倍体植株。在附加2—20毫克/升的2,4-D 和各种有机附加物的 MS 培养基上,属于27个杂种或品种的21094个花药中有103个花药产生了愈伤组织,这些愈伤组织均着生在裂开的药室内,显微观察证明它们是由花粉经过多次细胞分裂形成的。花粉愈伤组织转移到含有0.2—2毫克/升的萘乙酸和0.2—2毫克/升的激动素或含有0.5毫克/升的吲(口朶)乙酸和15%椰乳的 MS培养基上培养5天以后,即陆续分化出幼苗。此外还发现接种在含有20%椰乳或吲(口朶)乙酸及激动素各2毫克/升的 MS 培养基上的花药直接从药室内产生出幼苗。已检查的6株幼苗的根尖细胞的染色体数均为21,表明它们是单倍体。单倍体植株能够抽穗而不结实。     

硬粒小麦(Triticum durum Desf.)白化花粉植株的诱导及其倍性的初步观察

Füjii 曾培养过小麦属6个种的花药,并得到野生一粒小麦(Triticum aegilopoides)和野生二粒小麦(T.dicoccoides)的花粉愈伤组织,但它们未能分化成苗。1973年我国和法国的研究者分别报道普通小麦(T.aestivum)花药培养成功,然而小麦属其它种至今尚未诱导出花粉植株。我们曾注意到普通小麦一部分离体花粉中存在微核或染色体断片,而且在白化花粉植株中也观察到微核。胡含等在小麦花粉愈伤组织中观察到染色体断片,Mix 在畸形的大麦绿色花粉     

小黑麦花药培养的研究

对八倍体小黑麦(Triticale)的花药培养条件进行了研究,得到如下结果:1.基本培养基N_6和 B_优于 MS。2.培养基中的蔗糖浓度在6—9%为最好。3.2,4-D 浓度用0.5—10毫克/升,一般采用2毫克/升。4.培养基中加入0.5%的活性炭有利于提高花粉愈伤组织的频率。5.花药在不加琼脂的液体培养基上漂浮培养,比在固化培养基上培养效果更好。6.光照或黑暗培养对花粉愈伤组织的形成并无显著地影响。7.在接种前将穗子插入 N_6培养基(无琼脂)中进行冷冻处理,和插入水中的对照相比花药的出愈率更高。     

iaaL基因在烟草绒毡层中的特异表达对花粉胚胎发生的影响

来源于丁香假单孢杆菌的吲哚乙酰胺赖氨酸酯合成酶(indoleacetic acid-ly-sine synthetase)基因(iaaL)与来自烟草的在花药绒毡层特异表达(tapetal-specific)的启动子TA29融合后导入烟草,在转基因烟草中研究了这种嵌合基因的表达特性,并测定了各器官内源生长素水平.结果表明:TA29启动子只能启动iaaL基因在转基因植株的花药中特异表达,并导致转基因植株花药内源IAA含量的下降,但在完整植株上并没有对花药的正常发育造成明显的影响.当转基因植株的花药在不附加任何激素的改良Nistch H(NH)培养基上培养时,花粉胚胎发生频率下降至11%(对照在50%以上);当在NH培养基上补加0.2mg/L IAA时,转基因植株的花粉胚胎发生频率恢复到与对照相当(达55.7%),由此说明花药绒毡层细胞中IAA的代谢对花药培养中花粉胚的发育具有重要的意义.     

天仙子(Hyoscyamus niger L.)花粉植株形态发生的途径

天仙子花药培养的研究在国内虽无报道,但国外已有较多的工作。Corduan和Raghavan均发现,在无激素的培养基上,天仙子花粉植株通过胚状体形成;在加有2,4-D的培养基上,可通过愈伤组织形成。外源激素对花粉植株形态发生的影响,已在小麦、枸杞等花药培养中得到肯定。我们在天仙子花粉植株诱导实验中也发现,培养基中的激素组合明显地影响着花粉植株的诱导频率和形态发生     

甘蓝花药培养胚状体诱导形成影响因子研究

用甘蓝F1、F2和自交系S33个世代6种基因型材料进行甘蓝花药培养诱导胚状体形成影响因子研究。结果显示:(1)高浓度蔗糖对甘蓝胚状体形成具有显著的诱导作用,6%蔗糖浓度是甘蓝花药培养的最适浓度,其胚状体的诱导率最高达12.2%;(2)材料基因型是影响花药培养的主要因素,F2和F1代材料胚状体诱导效果好,且胚状体诱导率F2代(F2P192和F2P194)18.9%比F1代(F1S17和F1S13)17.1%较高,但差异不显著,自交系S3代材料很难诱导出胚状体;(3)B5培养基比MS培养基更适合甘蓝花药胚状体的诱导培养。结果表明,甘蓝F2代是其花药诱导培养胚状体的最佳基因型材料,B5 2.0 mg/L 2,4-D 2.0 mg/L KT 6%Suc是甘蓝花药诱导培养胚状体的最适培养基。     

影响油菜萝卜胞质不育系恢复材料花药培养的若干因素*

对OguCMS×Ad一6(F₄)的TCF₂代进行了花药离体培养。目的是诱导单倍体植株和纯合的二倍体植株。采集含单核靠边期的花芽,一部分放在4℃条件下黑暗贮存5d,一部分直接解剖培养。探讨了培养基和培养温度对花药培养的影响。结果表明经过5d的4℃低温预处理的花芽,再经过33℃,2d和30℃,6d的培养后花药出愈率明显高于其他条件。另外以B5作为基本培养基附加10％或8％的蔗糖以及0．5mg／L 2,4-D、O 2m/LBA和0．2mg／LNAA对诱导花药出愈有促进作用,在附加5m/L BA和3％蔗糖的MS培养基上,诱导形成了丛生芽。     

油菜花药培养研究(初报)

试验了不同培养基配方和不同的激素及附加成分对油菜花药培养的影响。结果表明,对于诱导油菜花药形成愈伤组织,Miller和B_5,配方较好。但在大多数情况下,愈伤组织易从花丝及药隔组织形成。在MS培养基中加入适量的BA和NAA以诱导芽的分化,明显优于用激动素及IAA的组合。诱导培养基的组或对形成的花药愈伤组织随后的分化有明显的影响。温度是提高小苗移栽成活率的关键因素。由甘蓝型油菜×白菜型油菜的F_1植株的花药培养诱导形成的部分植株中出现了明显的分离现象。对花药培养诱导形成的植株的第二代群体的观察表明少数植株的后代群体表现整齐一致。这些结果说明在油菜的花药培养中可能有少数花粉植株的形成。讨论了油菜花药培养中存在的问题。