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:     

从未传粉的小麦子房诱导单倍体植株

未传粉的子房培养具有理论与应用价值,是当前国内外正在探索的新课题,已有些这方面的研究。我们于1978年离体培养小麦未传粉子房首次获得成功,1979年曾进行了扼要地报道,1980年又获得了单倍体植株,现报道如下。     

从未传粉的烟草不育系子房培养出单倍体植株

我们用未传粉的烟草不育系子房离体培养 得到了单倍体植株,现将试验结果简报如下：     

水稻胚囊植株染色体倍性及其它性状的研究

对水稻未传粉子房培养获得的“胚囊植株”作了染色体观察与性状考查,并与花粉植株进行比较。胚囊植株多数为单倍体,少数为二倍体,未见到多倍体;其单倍体比例较花粉植株为高。与花粉植株相反,胚囊植株多数为绿苗,白化苗很少。对胚囊植株与花粉植株及其二代株系的性状表现进行了初步观察。     

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:     

小麦未传粉子房培养及其单倍体植株无性系的保存与繁殖

我们以普通小麦为材料培养其未传粉子房,获得了单倍体植株。在N_6附加2mg/12,4-D和80g/1蔗糖,从子房长出了愈伤组织。转移到N_6附加1mg/1激动素、0.2mg/1 IAA及20g/1蔗糖的培养基上则分化出苗,经根尖染色体观察,其染色体数为单倍体(2n=21)。在另一种培养基上未经愈伤组织和转移,子房裂开直接出苗。观察其根尖染色体为单倍体植株(2n=21)。采用的培养基为N_6,附加1mg/1     

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。     

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     

大叶黄烟未传粉子房培养及其细胞学研究

大叶黄烟未传粉子房培养采用两种诱导方法:一种是直接诱导出苗,但频率较低。另一种是先诱导愈伤组织,然后分化出苗。用两种方法诱导都获得了单倍体植株。对第一种方法直接诱导出苗进行了胚胎学观察。     

马铃薯未传粉子房离体培养诱导双单倍体植株

以MS为基本培养基,附加不同水平的生长素,培养未传粉马铃薯子房,经三年试验,从两个品种中获得了双单倍体的绿色小植株,(2n=2x=24);从分化绿苗力很强的球状愈伤组织中,又不断地分化出许多绿色小植株。绝大多数品种,都可以诱导出愈伤组织,一般诱导率为70％左右。品种的基因型和培养基中的生长素种类与水平在愈伤组织分化绿苗中起着重要作用。通过扦插和试管微型薯培养,可以大量繁殖试管苗,这为马铃薯单倍体育种提供了较有利的条件。     

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：     

亚麻未授粉子房单倍体植株的诱导

通过未授粉子房培养诱导单倍体植株,已在近10种作物上取得成功。我们以亚麻为材料,接种未授粉子房,诱导出单倍体植株。现将结果报道如下。     

从未受精的玉米子房培养出单倍体植株

本实验用Ms和N_6两种不同培养基,对未受精的成熟的玉米子房(已抽出花丝)和未受精的未成熟的玉米子房(雄穗的花粉发育到单核靠边期)进行了离体培养,不经愈伤组织直接获得了单倍体植株,成苗率达2％。实验结果表明,未受精的玉米子房的发育时期对培养出单倍体植株比培养基的选择显得更为重要。     

烟草未受精中央细胞及其它胚囊细胞的离体分裂

自70年代中期以来,未传粉子房和胚珠的离体培养已在多种植物中取得成功,得到的单倍体植株来源于胶囊中的卵细胞、助细胞以及反足细胞。而分离的未受精胚囊及其成员细胞的离体培养虽屡经尝试,迄今只有Kranz等诱导了玉米未受精卵细胞分裂形成小愈伤组织,至于中央细胞与其它雌配子体细胞则无离体分裂的报道。本文报道大叶烟草未受精中央细胞首次培养成细胞团及其它胚囊细胞启动离体分裂的实验结果。     

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。     

韭菜未传粉子房培养中单倍体的胚胎发生和植株再生

在自然生长条件下,韭菜反足细胞可与合子同时分裂形成多细胞原胚,但很快退化,种子成熟时仅含有合子胚。在未传粉子房培养条件下,反足细胞和卵细胞可经相似的早期胚胎发生过程再生单倍体植株。高频率的胚胎发生为韭菜单倍体育种提供了一条新途径。文中讨论了反足细胞无配子生殖的有关问题。     

从大麦雌配子体诱导单倍体植株

近年来,应用离体培养花药的方法诱导花粉单倍体植物的研究得到迅速发展,但从雌配子体系统诱导单倍体植物的研究却作得很少,进展也不大。在裸子植物上,Tulecke曾离体培养未受精的银杏雌配子体,得到单倍体愈伤组织,但没有分化成植株。在被子植物上,用未受精的胚珠或子房进行培养,Uchimica 得到茄子胚珠的单倍体愈伤组织,Jensen 则在棉花的胚珠中看到极核的融合及二倍体胚乳的分裂,但都没有进一步的结     

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。