从未授粉的小麦及烟草子房培养出单倍体植株

在子房和胚珠培养方面国内外已做了许多工作,但离体培养未授粉的子房获得单倍体植株迄今国内外尚未见报道。从未授粉的子房长出单倍体植株,不但具有育种工作上的实用价值,同时也具有遗传学、胚胎学及细胞学等基础学科的理论意义。我们用未授粉的小麦和烟草子房离体培养,从胚珠中长出了单倍体植株。现将主要的试验结果报道如下:     

从白魔芋未授粉子房培养出单倍体植株（简报）

通过花药培养已从20多个科的一百多种植物中得到单倍体植物。未授粉子房离体培养人工诱导单倍体的研究,已从二棱大麦、小麦和烟草、水稻、玉米、普通大麦、向日葵、百合、青稞等植物的未授粉子房培养出单倍体植物。1987年我们进行了白魔芋未授粉子房的离体培养,并获得单倍体植物,现将实验初步结果报道如下。     

激光诱导杨树单性生殖的研究

激光诱导杨树单性生殖是一项新技术。自１９９３年以来,试验已获得用花药培养的花粉单倍体植株和用未授粉子房培养产生的愈伤组织无性繁殖性。说明激光诱导杨树单性生殖是有效的。     

从烟草单倍体植株未传粉子房又培养出单倍体植株

离体培养未传粉的子房或胚珠,诱导大孢子发育,以期获得单倍体植株,是国际、国内正在探索的新课题。 几十年来,国内外科研工作者培养未传粉的子房或胚珠,希望得到单倍体植株。如Nishi等曾培养未传粉的水稻子房,得到的是二倍体和四倍体的植株,没有得到单倍体的植株。内宫博文等曾培养未传粉的玉米子房和茄子的胚珠,也没有获得单倍体植株。其他学者也作了一些工作,但都没有得到单倍体植株。我们于1978年从烟草和小麦未传粉子房培养中获得了单倍体植株,1979年进行了首次报道。继之,又得到了一些新的结果,现报道如下:     

从薏苡的未受精子房培养出单倍体植株

通过子房或胚珠的离体培养,诱导大抱子 或雌配子产生单倍体植株,无论在遗传学、胚胎 学、细胞学等基础科学理论方面或在育种实践 方面都具有一定意义。据我们所知,迄今仅在 水稻‘刃、大麦〔,,、小麦〔‘〕、烟草〔‘,、玉米t,,‘,、百合〔们 等植物上获得了单倍体植株。我们继着茵花药 培养获得单倍体植株〔3,之后,最近在未授粉的 昔茵子房培养上,亦获得了单倍体植株。现将 试验结果报道如下：     

百合未授粉子房离体培养胚胎形成及植株再生

未受精子房离体培养是诱导雌核产生单倍体的技术之一。以1个野生种和3个杂种系共7个百合(Lilium)基因型为实验材料, 探讨了基础培养基、花蕾取样时期和外源激素等因素对百合未授粉子房离体培养胚胎形成的影响。结果表明, CBM、MS和BDS三种基础培养基均可诱导百合未授粉子房胚胎形成, 但以BDS培养基诱导效果最佳; 开花前1天的花蕾较适于百合未授粉子房离体培养; 2 mg·L^-1 2,4-D + 2 mg·L^-1 6-BA和2 mg·L^-1 2,4-D + 2 mg·L^-1 KT两种外源激素配方均适用于百合未授粉子房离体培养诱导胚胎形成。在培养过程中, 大多数胚性胚珠中只含有1个胚胎, 位于珠孔端、合子端或极核处, 少数胚性胚珠中含有双胚胎。通过百合未授粉子房离体培养, 从5个基因型材料中共获得146株再生植株。采用根尖染色体计数法对其中的62株进行了倍性测定, 其中43株与母体植株染色体倍性不同。     

离体培养未传粉烟草子房的胚状体发育

近几十年来,许多科研工作者把培养活细胞的技术,用于诱导离体未传粉的子房和胚珠的培养,除大麦外,其他的试验结果都未获得单倍体植株。我国科学工作者,近年来在离体子房和胚珠培养方面有了新的进展,分别从小麦、水稻、烟草未传粉子房,通过离体培养,获得了单倍体植株。离体培养未传粉子房所获得的单倍体植株是来源于胚珠中的哪一部分,以及通过什么样的发育过程而长出来的,本文将报道这方面的试验结果。     

从未授粉的青稞子房培养出单倍体植株

通过未授粉子房的离体培养诱导产生单倍体植株的研究,虽然只在大麦、小麦、水稻、烟草、玉米、百合等几种作物上取得了进展,但近几年已受到国内外许多学者的关注,这一课题的研究在理论上和育种实践上都具有重要的意义。为此,我们继百合之后,又在青稞上开展了此项研究,获得了单倍体植株。现将结果报道如下。     

未授粉子房和胚珠离体培养诱导植物雌核发育研究进展

未授粉子房和胚珠培养离体诱导雌核发育的研究已近半个世纪,目前共有20科40余种种子植物的未授粉子房或胚珠离体培养诱导了雌核发育,但成功获得雌性单倍体的植物只有10科25种2变种。本文重点对离体雌核发育的胚胎学的研究资料进行综述,包括离体条件下胚珠中胚囊的发育状况、雌核发育的模式、雌性单倍体形成的途径以及自发胚乳的离体诱导并指出该领域研究中存在的问题,进一步在研究方法上提出了设想和建议。     

小麦与玉米杂交及单倍体的产生

应用普通小麦不同品种（品系）与苏玉４号杂交,喷洒１１０ｐｐｍ的２,４－Ｄ一至二次,授粉后子房膨大,其膨大率因品种不同而异。在部分膨大子房中剥取到发育幼胚,经组织培养后,获得单倍体小植株,植株未结实。     

小麦与玉米杂交及单倍体的产生

应用普通小麦不同品种(品系)与苏玉4号杂交,喷洒100ppm的2,4—D一至二次,授粉后子房膨大,其膨大率因品种不同而异。在部分膨大子房中剥取到发育幼胚,经组织培养后,获得单倍体小麦植株,植株未结实。     

从水稻未授粉的幼嫩子房培养出单倍体小植株

通过子房或胚珠的离体培养,诱导大孢子或雌配子体产生单倍体植株是国际、国内正在探索的一项新课题,但由于技术原因迄今未取得如同花药培养那样广泛的进展。Nishi等最先从水稻子房培养产生了二倍体与四倍体植株,但未获得单倍体。Uchimiya等在茄子未受精胚珠的培养中观察到单倍体细胞的分裂;在玉米的子房培养中由愈伤组织分化了根。Mullins等进行葡萄未受精胚珠的液体培养,由珠心产生的愈伤组织再生了小植株。Hsu等用2-chloroethylpho-     

从未授粉烟草子房诱导单倍体植株的细胞学和胚胎学研究

由未授粉的子房培养出的单培体植株来自两条途径:1.来自大孢子,直接进行多次分裂,经胚状体各阶段,发育形成;2.来自成熟卵细胞,经胚状体各阶段发育而成。此外,从上述途径产生的芽的基部和顶端形成愈伤组织,在同样培养基上分化形成胚状体,最后发育成植株。外源激素对未授粉子房高频率地诱导形成胚状体足必需的,而对诱导胚性愈伤组织形成胚状体以及进一步分化成植株并非必需。培养基中增加维生素 B_1,B_6,烟酸,叶酸和肌醇等的使用量时,未授粉离体子房和胚性愈伤组织诱导胚状体的频率显著提高。     

被子植物未受精胚珠与子房离体培养的研究进展

介绍被子植物未受精胚珠与子房离体培养诱导单倍体植株的研究进展。迄今已有9个科21种植物用这一方法诱导出单倍体植株,植物的基因型、外植体的发育程度、接种前的预处理、培养基和培养条件等均能影响诱导率的高低。胚胎学观察揭示大孢子与胚囊内的卵细胞、助细胞和反足细胞均有可能在培养中启动分裂,通过胚状体或愈伤组织形成单倍体植株。本项技术在植物单倍体育种中可发挥重要作用。     

百合未授粉子房的培养及其胚胎学观察

取未授粉的百合[Lilium davidii var.willmottiae(Wilson)Roffill]子房,放入改良 MS和 N固体培养基中,在25—28℃的弱光下培养,10天后子房显著膨大,40天后可产生6—12mm 大小的愈伤组织。转移到分化培养基上40—50天可形成完整的植株。经根尖染色体倍性观察有65.71%的再生植株为单倍体植株,具12条染色体;其余34.29%的再生植株为二倍体植株。在于房培养过程中进行了胚胎学观察,发现在离体培养条件下百合子房出现了非正常发育途径,单倍体植株来源于大孢子四分体,而不是来源于卵细胞。同时在珠心细胞中观察到旺盛的分裂活动和细胞团的形成,这可能是二倍体植株的来源。     

未传粉烟草子房离体培养胚状体的发育

关于离体培养未传粉子房获得的单倍体植 株,是从胚珠中的哪一部分长出来的,以及通过 什么样的发育过程而长成单倍体植株的,迄今 在国内外尚未见报道。我们在烟草和小麦方面 培养未传粉的子房获得了单倍体植株,并有重 复试验的结果。     

杨树未授粉子房离体培养诱导母系单倍体植株

本实验用补加植物激素及蔗糖的MS和BN培养基对杨树未授粉子房进行了离体培养。其过程分为三步:首先,诱导子房膨大开裂并从中长出愈伤组织;然后诱导愈伤组织分化芽;最后将无根幼苗转入生根培养基生根形成完整植株。但也发现了从膨大的子房直接长出幼苗的情况。对12株幼苗的根尖进行了细胞学观察,发现它们的多数细胞都具有19条染色体,证明是起源于雌配子体的单倍体植株。移入土壤栽培的40株幼苗,现已有26株成活。     

韭菜幼小子房培养时胚囊的发育和一些异常现象

对韭菜开花前1天左右的子房进行培养可获得大量的单倍体植株。观察表明单倍体植株起源于未受精的卵细胞和反足细胞。为了探索培养不同发育时期的子房对单倍体原胚发生频率的影响,我们又对大孢子母细胞时期的幼     

诱导水稻胚囊产生愈伤组织的离体实验

由未受精的幼嫩水稻子房中培养单倍体小植株的实验已获成功。本文专就对影响诱导水稻胚囊产生愈伤组织的一些重要因素进行了实验研究。     

向日葵未受精胚珠培养再生植株

迄今,有关向日葵离体雌核发育的研究,仅蔡得田与周嫦(1983)、Gelebart与San(1987)由未传粉子房培养分别得到单倍体小苗和植株,而在未受精胚珠培养方面,阎华等对诱导胚状体形成的因素作了大规模研究,但未继续研究其植株再生问题。我们在上述基础上,经过三次重复实验,建立了向日葵未受精胚珠培养再生单倍体植株的技术流程,使其进一步用于育种及细胞工程成为可能。