植物学中几个簡易植物生理学实驗

(一)胚长成新的植物体实验在“种子的构造”一节教材中,为了验证课本里“胚能够长成新的植物体,是种子的主要部分。”这个问题。就用少量小麦种子分做两组,为使这个实验工作顺利进行,预先将这两组小麦种子用温水濡湿,经几小时稍待种子软化后,取出其中一组,用锋利小刀切去小麦种子的胚,另一组     

小麦与珍珠栗远缘杂交的受精作用和胚胎发育

对波斯小麦、“中国春”小麦与珍珠栗远缘杂交的受精作用和胚胎发育进行了研究。珍珠栗花粉管能在小麦柱头上萌发,并且有多个花粉管进入花柱及胚囊。波斯小麦已授粉的２０７个子房中,１１．１１％既形成胚又形成胚乳,７．２５％中形成胚,而１．９３％只形成胚乳,在这个杂交中受精率和成胚率分别为２０．２９％和１８．３６％。“中国春”小麦已授粉的１６７个子房中,相应数字是２．９９％、５．９９％、０、８．９８％和８．９     

小麦与珍珠粟远缘杂交的受精作用和胚胎发育

对波斯小麦、“中国春”小麦与珍珠粟远缘杂交的受精作用和胚胎发育进行了研究。珍珠粟花粉管能在小麦柱头上萌发,并且有多个花粉管进入花往及胚囊。波斯小麦已授粉的207个子房中,11．11％既形成胚又形成胚乳,7．25％只形成胚,而1．93％只形成胚乳,在这个杂交中受精率和成胚率分别为20．29％和18．36％。“中国春”小麦已授粉的167个子房中,相应的数字是299％、5．99％、0、8．98％和8．98％。杂交后形成的胚和胚乳核型极不稳定,来自珍珠粟的染色体很快被排除,最后产生的是单倍体的小麦胚。但因无胚乳或胚乳败育,幼胚缺乏营养供应而停止发育或夭亡。探讨了影响小麦×珍珠粟受精率的可能因素以及通过远缘杂交染色体排除法进行单倍体诱导和珍珠粟基因向小麦转移的可能性。     

小麦幼胚组织培养力的遗传研究

在整个小麦幼胚培养周期内,愈伤组织的诱导、生长、根芽原基的形成和幼苗再生等各个阶段都受遗传机制所控制。多数研究表明,小麦幼胚培养力是受少数主基因控制的“质量性状”,同时也存在一些修饰基因,并且许多控制幼胚培养力的基因位于染色体B上,而且第2,4,6部分同源染色体群对幼胚培养力的影响较大。小麦幼胚培养力也与细胞质因子有关,特定的核质组合与培养条件的互作对幼胚培养力有密切的关系。多数研究者注意到,小麦幼胚培养力可能与小麦Rht和D3等矮源基因(dwarfinggene）有关,并认为这类基因可能通过植物激素代谢及渗透势变化等调控小麦幼胚培养力。     

对“生物组织中脂肪的检测”实验的改进

“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验是人教版普通高中生物学新教材必修1第2章第1节“细胞中的元素和化合物”中的内容。该实验的目的是要在学生掌握构成细胞的主要有机物的基础上,让学生尝试用化学试剂检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。笔者在这几年的教学实践中,发现了实验操作过程中的一些问题。下面以“脂肪的检测”一个教学环节为例,谈谈对教材的改进建议。     

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%。     

"观察玉米种子胚"实验的改进

对玉米种子胚的观察是“种子的结构”一节的一个难点 ,由于玉米种子胚小 ,加上子叶与胚芽和胚根的包卷式结构 ,学生观察时 ,找不到胚芽、胚根和胚轴 ,也弄不清哪个部位是子叶。笔者在该节的教学实践中 ,利用经过如下处理的材料 ,收到了很好的教学效果。材料 :玉米种子　用具 :培养皿、双面刀片　药品 :碘液方法 :将浸泡后的玉米种子 (或新鲜种子 )用双面刀片纵向剖开 (与教材实验切法相同 )放入培养皿中 ,稍加水 (也可用吸水后的吸水纸铺垫在培养皿底 ,然后把种子放在潮湿的纸上 )盖上培养皿 ,放置一夜 ,第二天即可发现玉米种子的纵剖面上胚…     

用“C~(14)-乙烯利”进行小麦化学杀雄机理的研究(第一报)

“乙烯利”(2-氯乙基膦酸)是一种有效的小麦化学杀雄剂。用C~(14)标记的“乙烯利”进行示踪结果表明,它易被小麦叶片吸收,并通过输导组织,运转到植株的其他不同部位,尤以进入穗部为多。雌蕊、雄蕊之间分配差异较大。P~(32)根施示踪试验证实,“乙烯利”处理,对小麦植株各部分正常磷代谢有一定的影响,雄蕊的核酸和蛋白质合成受到严重的抑制,从而导致败育;雌蕊部分则受影响较小。“C~(14)-乙烯利”进入小麦植株15天后,经纸层析和放射扫描鉴定,在雌蕊和雄蕊中仍以“C~(14)-乙烯利”形式存在。同时通过人工授粉结实,测定了“C~(14)-乙烯利”在籽粒中的残留情况,初步认为应用“乙烯利”进行小麦化学杀雄制种,对人畜是没有危害的。     

认真教好“世代交替”

高中生物第三章中“世代交替”的有关内容,在“教学大纲”中没作要求,因此,如何处理这部分教材,各地各不相同,有的“上”,有的不“上”。下面我想就这个问题谈谈我的一些看法及本人课堂实施的具体情况。“世代交替”的内容是安排在“减数分裂与有性生殖细胞的成熟”之后,紧接着是“高等植物的个体发育”。“减数分裂与有性生殖细胞的成熟”既是全章的重点之一,也是全书的重点内容之一。教材中是以动物为例来阐述其精子和卵细胞的形成过程的。动物的精子和卵细胞的形成过程有两个     

基因枪介导小麦成熟胚遗传转化的影响因素

小麦成熟胚作为转化受体可克服小麦幼胚存在的受季节和幼胚发育阶段限制的缺点。以湖北省小麦品种‘鄂麦12’和模式品种‘Bobwhite’为材料,成熟胚为转化受体,优化基因枪转化法的轰击压力、轰击距离、选择剂等因素,建立以小麦成熟胚为转化受体的高效转化系统。结果表明:小麦成熟胚作为转化受体时,适宜轰击压力和轰击距离组合是900 psi、6 cm;成熟胚对选择剂G418的敏感性强于幼胚,轰击后需要延长恢复时间,选择剂G418的适合浓度为20～40 mg/L。在以上优化条件下小麦成熟胚转化频率达0.3%～0.9%,已初步建立基因枪介导的小麦成熟胚遗传转化系统。     

小麦×节节麦杂种发育的胚胎学研究

用石蜡切片法,对小麦经节节麦花粉授粉后不同时间固定的子房进行了细胞胚胎学观察。结果表明,节节麦花粉在小麦柱头上萌发良好,花粉管可顺利长入花柱和胚囊。观察的２３８个小麦子房中,１０５０％发生了双受精,产生了胚和胚乳;４６２％发生了单卵受精,只产生胚而无胚乳;３７８％发生了单极核受精,只产生胚乳而无胚;总受精率为１８９０％;成胚率为１５１２％。本文还报道了小麦与节节麦远缘杂交时雌雄性核的结合及杂种胚和胚乳的发育情况,探讨了小麦与节节麦杂交结实率低在胚胎学方面的原因     

冬小麦原生质体培养的胚状体直接发生

冬小麦品种“京花一号”胚性愈伤组织在改良的N₆培养基(NBD培养基)上继代得到易碎型胚性愈伤组织,转入改良MS液体培养基(MSDL培养基)后得到胚性悬浮系,分离的原生质体在改良的MS培养基(MSDP培养基)上培养,再生细胞直接产生体细胞胚胎,并再生出完整植株。体细胞胚胎形成过程与小麦合子胚的形成过程十分相似。     

水稻“多胚苗”的形态学观察

“无融合多胚苗”水稻Ｃ１００１Ｂ和它的杂种Ｃ１００１Ｂ×Ｃ１００１Ａ 的未成熟颖果１５００ 粒;田间和人工萌发的单苗、双苗和三苗实生苗共２７０２ 株进行了形态解剖观察,结果如下：１．Ｃ１００１Ｂ和它的杂交颖果中只含一个胚;２． 由单个胚萌发的双苗和三苗幼苗是多苗实生苗。双苗实生苗的侧苗１ 和三苗实生苗的侧苗１ 是由主苗基部胚芽鞘的腋芽所形成,侧苗２由侧苗１ 基生叶的腋部发育而来。因此,多苗实生苗系同一个胚发育的主苗及其腋芽系统所组成;３． 颖果中胚的位置和朝向的变化和侧苗生长的两种类型,导致主苗与侧苗位置上的不同。至于已报道的水稻“多胚苗”形成的无融合生殖类型和推测尚有待提出胚胎学的论据。     

“化石”基因——从小鸡长牙的实验说起

提到鸡长牙齿,你可能会感到稀奇。只知道侏罗纪的始祖鸟长有牙齿,在化石或现代鸟类中还没见过有长了牙的。早在四十年前,有人发现鸡胚在早期形成了供牙齿生长的下颌,后来又消失了。1970年,美国康涅狄格大学的科勒教授发现,鸡胚组织中可产生一种“釉质器官样排列”,这说明鸡胚中有“长牙基因”。他与费希尔合作,居然使鸡长出了四颗牙齿,并在1980年的一次学术会议上向与会者展示了这几颗牙齿。它是用组织移植技术,从鸡胚组织中诱导生成的。这些鸡牙和爬行类的牙齿十分相似。     

温度和水分对不同基因型小麦未成熟胚体细胞胚胎发生以及分化能力的影响

对小麦未成熟胚盾片组织离体再生途径中,未成熟胚发育时期以及不同小麦品种的体细胞胚发生能力和体细胞胚的分化能力进行了研究,在所 试的14个小麦品种中,筛选出具有很强的体细胞胚发生能力和体细胞胚分化能力的4个品种,西农1376、盐2号、85＋1－3和宝丰7228。为进一步给小麦离体遗传操作打下基础,研究还对温度的影响进行了分析。通过低温手段解决了胚性愈伤组织随继代天数的延长体细胞胚分化能力快速降低的问题,同时研究还首次分析了干燥处理对小麦体细胞胚转换能力的影响,建立起一套高效的小麦离体培养再生体系,而且该体系从接种未成熟胚到再生植株移至土壤只需10－12周时间,避免了长期培养过程中存在的体细胞变异问题。     

负压处理对农杆菌介导小麦成熟胚转化效率的影响

目的:提高小麦成熟胚遗传转化效率,为建立快速高效的小麦成熟胚遗传转化体系奠定基础.方法:以普通小麦HB341、SN2618、TS021和栽培二粒小麦成熟种子为试材,采用整粒切胚诱愈的方法,通过农杆菌GV3101/pBI121::gus介导,研究负压处理对小麦成熟胚遗传转化的影响.结果:接种侵染过程中的负压处理,对小麦成熟胚愈伤组织的诱导没有显著影响,但对小麦成熟胚的遗传转化却有显著性影响.负压处理10、20、30次,转化率分别较对照组提高了9.37倍、10.90倍和10.03倍,最高转化率可达12.50%.同时负压处理能够提高小麦成熟胚转化效率,具有普遍意义.结论:该研究为快速高效小麦成熟胚转化体系的建立提供了依据.     

生物学教材中“繁殖”、“生殖”的表述和使用

生物学教材中“繁殖”、“生殖”的表述和使用胡经强（山东昌潍师专生物系,２６１０４３）“繁殖”和“生殖”是生物学教材中的两个重要概念。笔者在教学时发现许多专业书籍及有关文献资料中（如一些大、中学教材、生物科技辞典）,在两者定义的表述、名词的中、英文对照...     

小麦x长穗偃麦草的受精和早期胚胎发育

用石蜡切片法,对小麦(Triticum aestivum)和长穗偃麦草(Elytrigia elongata)杂交的受精和早期胚胎发育进行了观察。结果表明,长穗偃麦草花粉在小麦柱头上萌发良好,花粉管可顺利长人花柱和胚囊。 观察的170个小麦子房中,17.65％发生了双受精,产生了胚和胚乳;9.41％发生了单卵受精,只产生胚而无胚乳;4.71％。发生了单极核受精,只产生胚乳而无胚;总受精率为31.77％;成胚率为27.06％。由于胚乳的缺乏或发育异常及败育,最终难以获得有生活力的种子。为小麦与长穗偃麦草远缘杂交提供了细胞胚胎学证据。     

水稻“双－3”多胚发生的研究

水稻ＭＩＶ（双－３、籼稻）传粉后可以有多个花粉管同时进入胚囊．大多数胚囊的合子发育为一个正常的胚,但是有少数合子胚发生裂生并分化形成双胚芽和一胚根．有些胚囊的助细胞和卵细胞同时受精后,分别发育为助细胞胚和合子胚;有些胚囊中的反足细胞团可直接发育为胚．可见“双－３”水稻除有正常合子胚外还存在助细胞胚和反足细胞匹的多胚现象．     

人工合成冬性六倍体小麦的研究

以冬性四倍体硬粒小麦(Triticum durum,2n=28,AABB)为母本与粗山羊草(Aegilops tauschii,2n=14,DD)杂交,得到的单倍体幼胚(n=21,ABD)经组织培养拯救,获得的幼苗经染色体加倍而成为合成小麦(AABBDD)。从中鉴定、筛选出冬性的合成小麦。幼胚仅在1/2 MS培养基上培养,成苗率为75.81%;根据幼胚的发育状态,将发育较完善的幼胚直接接种在1/2 MS培养基上,将发育不良的幼胚先接种于1/2 MS+2 mg/L 2,4-D培养基上进一步养育幼胚,之后视幼胚发育状况再将其转入1/2 MS培养基中培养成苗,此方法的成苗率为92.44%,较前者的成苗率提高了16.63%。染色体加倍在冬季塑膜拱棚内用0.05%秋水仙素进行半根法处理,较容易获得健壮苗,并且分蘖多。