胁迫诱导植物体细胞胚发生中相关基因及蛋白的研究进展

植物体细胞胚发生是一个复杂的发育过程,体细胞胚发生已成为研究植物胚胎发育过程中生理、生化、分子生物学等方面分子机理的模式系统。胁迫被认为是对体细胞胚的诱导有重要作用的因素。植物生长调节物质如2,4-D、ABA等目前认为是与胚性能力获得有关的胁迫物质。在蛋白和转录水平上对基因表达的分析中已鉴定出一些与体细胞胚发生相关的基因和蛋白。该文主要对近年来国内外有关胁迫诱导体细胞胚发生的相关基因及蛋白的研究进展进行综述。     

几种生长素对木薯体细胞胚发生和植株再生的作用

木薯（ＭａｎｉｈｏｔｅｓｃｕｌｅｎｔａＣｒａｎｔｚ）嫩叶外植体在含２,４－Ｄ（１－１６ｍｇＬ－１）或ＮＡＡ（４０ｍｇＬ－１）的诱导培养基上能直接诱导初生体细胞胚胎发生,而低活性的生长素ＩＢＡ或ＩＡＡ（４０ｍｇＬ－１）或低浓度的２,４－Ｄ（０．１ｍｇＬ－１）则不能。而以木薯初生体细胞胚切段为外植体时,次生体细胞胚的诱导对生长素的活性或浓度的要求降低。降低生长素浓度或活性能缩短体细胞胚诱导时间并促进根的形成,有利于提高体细胞胚的再生频率。体细胞胚外植体在诱导培养基上的培养时间对下一步体细胞胚胎发生的诱导产生影响。通过石腊切片观察,在含２,４－Ｄ诱导培养基上,木薯体细胞胚不能形成芽分生组织。结果表明,２,４－Ｄ等生长素类物质对诱导木薯体细胞胚胎发生是关键因子,但对体细胞胚的进一步发育和植株再生起抑制作用。     

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     

影响大豆体细胞胚诱导因素的研究

体细胞胚的诱导是大豆体外再生的关键。基因型,诱导光周期,外植体的英位,蔗糖浓度等因素,可导致诱导频率及正常胚比例不同,影响植株再生。本研究选用黑龙江省主栽大豆基因型的未成熟子叶,在含高浓度生长素的MSB培养基上诱导体细胞胚产生。合丰25和东农7819为优选基因型,生育前期下部英位大小为2－4mm未成熟子叶体细胞胚发生效果最好;四种光周期下体细胞胚诱导频率相近,但连续弱光了正常胚比例高;NAA诱导优于2－4,D;10mg/1NAA与1．5％蔗糖配比组合最佳。     

何首乌体细胞胚的诱导及植株再生研究

以何首乌茎尖、茎段为外植体,经体细胞胚发生途径,进行胚性愈伤组织诱导、体细胞胚的诱导、植株再生的研究.并采用临时压片法对体细胞胚的发育过程进行观察.结果表明愈伤组织诱导最适培养基为Ms＋6-BA 2.0 mg/L＋NAA 0.5 mg/L,体细胞胚诱导最适培养基为MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.2 mg/L.将产生的体细胞胚首先接种于MS基本培养基使其充分发育后转入MS＋6-BA 2.0 mg/L培养基中诱导出芽,出芽率高于直接采用Ms＋6-BA 2.0 mg/L培养基诱导.体细胞胚的发育过程是首先在愈伤组织表面形成许多瘤状突起即胚性细胞团,胚性细胞团继续发育成球形胚、盾形胚,球形胚、盾形胚成熟后发育成植株.     

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。     

植物体细胞胚状体与器官发生的激素调节

研究了外源激素对胡萝卜、矮牵牛、石刁柏以及烟草、曼陀罗、芹菜等植物体细胞胚状体与器官(主要是不定芽)发生的调节作用。1.胚状体的诱导在基本培养基中所需生长素都比不定芽分化所需生长素浓度高,或再需补加少量细胞分裂素。不定芽的分化在基本培养基中所需细胞分裂素都比胚状体的诱导所需细胞分裂素浓度高,或再补加适量生长素。少量细胞分裂素对石刁柏E_3无性系胚状体发生有强烈的促进作用。2.在一定的激素条件下,石刁柏E_3、B_2茎尖无性系可以在同一块愈伤组织上发生胚状体、不定芽,有时还有根。改变培养基中激素的量,可使愈伤组织只发生胚状体或芽。3.IAA、NAA和KT、BA、Z(玉米素)对诱导石刁柏E_3系体细胞胚状体与不定芽都有效,2,4-D和KT对诱导石刁柏B_2系体细胞胚状体与不定芽都有效。4.石刁柏个体之间胚状体与不定芽发生能力差异很大,有三种以上不同的类型。胡萝卜下胚轴只能发生胚状体,球形胚发生的愈伤组织既能产生胚状体又能发生不定芽。     

植物体细胞胚发生过程中基因表达的研究进展

植物体细胞胚胎发生是一个复杂的发育过程,研究者们通过分析植物体细胞胚发生过程中的基因表达或胚性组织和非胚性组织中基因的差异表达,获得了在体细胞胚发生过程不同时期表达的基因,并分析了这些基因在胚胎发生途径中可能的作用。综述了在植物体细胞胚发生过程中细胞周期相关基因、胁迫和激素应答相关基因、信号转导相关基因、晚期胚胎丰富蛋白基因及与体细胞胚发生相关的胞外蛋白基因表达的研究进展。     

植物体细胞胚发生的细胞生物学研究进展

体细胞胚发生是植物界的一个普遍现象,本文从组织细胞学、超微结构、电镜细胞化学、分子生物学等方面对体细胞胚发生发育过程中的形态建成和细胞结构,Ca2 和ATPase的动态变化,淀粉和蛋白质代谢,核糖体、线粒体等对极性变化的影响,畸形胚的发生和体胚同步化的诱导调控,基因调控等方面进行了综述,为进一步深入了解体细胞胚的发生发育规律及基因调控机制以及植物高效再生体系的建立提供参考。     

温度对枳椇次生胚发生和植株再生的影响

在含有2,4-D的培养基上所诱导和增殖的枳棋体细胞胚只能形成无再生能力的畸形胚。通过次生胚发生途径可以在不加植物生长调节物质的培养基诱导出发育正常的体细胞胚,子叶期胚的次生胚诱导能力高于早期体胚。相对高的温度(30℃)有利于次生胚的诱导,相对低的温度(20℃)更有利于次生胚的发育、植株再生和移栽成活。