大豆单细胞培养再生植株的研究

近些年来,大豆组织培养的研究进展较快。大豆花药,叶片,下胚轴、子叶节,茎尖等外植体均能再生植株。大豆单细胞和原生质体再生植株的研究对大豆的遗传操作和突变体选择都有重要意义。迄今,关于大豆单细胞培养再生植株仅李宝健等人在国外有过报道,而国内尚无成功的报告。本文用大豆幼胚子叶的愈伤组织分离出单细胞,经培养再生成植株。     

大豆原生质体培养再生植株

大豆原生质体培养诱导再生植株一直为国内外学者所关注。70年代初,Kao等、Miller等即由悬浮培养的大豆细胞分离原生质体,经培养获得了愈伤组织,但在以后的很多年中进展不大。近年来,虽然一些学者直接从大豆植株的不同器官或部位,如荚果组织、幼苗根、叶肉组织、子叶和下胚轴悬浮培养细胞游离和培     

PVA和PEG(6000)预处理对大豆胚轴生长、蛋白质合成和ATP含量的影响

在低温吸胀阶段,经PVA(聚乙烯醇)和PEG(聚乙二醇6000)预处理的大豆胚轴蛋白质合成和ATP含量均比对照高。在萌发阶段,胚轴生长增快,蛋白质合成明显加快,ATP迅速被消耗,而对照胚轴则相反。试验结果表明,预处理大豆种子萌发和生长与其蛋白质合成、ATP水平和消耗能力有密切关系。     

抗氧化剂对农杆菌介导的大豆下胚轴GUS基因瞬时表达的影响

大豆(Glycine max)下胚轴作为大豆遗传转化的外植体材料,能快速高频再生不定芽。然而,在遗传转化过程中褐化影响基因转化效率。在该研究中,我们用含有GUS染色基因和hpt II(Hygromycin phosphotransferase II)筛选基因的农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) LBA4404侵染大豆下胚轴,并用组织化学定位法测定了GUS基因的瞬时表达,以确定大豆的优化基因转化条件。结果显示,在共培养基中加入硫代硫酸钠、L_半胱氨酸以及二硫苏糖醇等抗氧化剂,可以有效地抑制大豆下胚轴在组培过程中褐化的发生,并大幅度提高农杆菌在下胚轴的瞬时表达率。这些结果说明抗氧化剂可以降低这种影响并有效提高基因转化效率。     

外源绿原酸对大豆下胚轴不定根形成的影响

以大豆下胚轴为试验材料,研究了绿原酸(CGA)及其与植物生长调节剂(IAA、IBA)共同作用对大豆下胚轴不定根发生的影响。结果表明,当CGA施用量达到200μmol/L及400μmol/L时,大豆下胚轴生根率分别显著降低了17.8%和26.7%,平均根长分别显著降低了18.7%和35.4%;当植物生长调节剂施用量为2μmol/L时,可显著缓解CGA(100μmol/L)对大豆不定根的抑制作用,使其生根率分别提高12.5%和20.0%,随着生长素施用量的进一步增加(10~50μmol/L),其生根率显著下降;大豆不定根培养24 h内,对照下胚轴基部木质素相对含量降低,CGA处理大豆的木质素相对含量升高。高浓度CGA对大豆不定根形成具有抑制作用,其通过与木质素、生长素的共同作用,实现对大豆不定根发生的调控。     

氯苯胁迫对大豆种子萌发的伤害

在实验室人工控制条件下 ,研究了不同浓度 1,2 ,4 三氯苯胁迫对大豆种子萌发和幼苗生长的影响 .结果表明 ,5 0～ 2 0 0 μg·g-1的 1,2 ,4 三氯苯胁迫对大豆种子的发芽率影响甚小 ,但延迟大豆种子的出苗速率 ;30 0 μg·g-1的 1,2 ,3 三氯苯胁迫使种子停止发芽 .在正常条件下 ,大豆种子播种后第 4天其下胚轴超氧化物歧化酶 (SOD)活性达到高峰 ,之后趋于稳定 .不同浓度 1,2 ,4 三氯苯处理使大豆下胚轴SOD活性下降 ,丙二醛 (MDA)、蛋白质含量及下胚轴直径增加 ;幼苗的生长受抑制 ,干重、鲜重有一定程度的下降 ;而鲜重 /干重的比值变化不大 .受害程度随着 1,2 ,4 三氯苯浓度的增加而加重 .初生根比下胚轴对 1,2 ,4 三氯苯胁迫较为敏感 .     

双子叶植物出土幼苗根茎转变区维管组织发育动态

关于根茎初生维管系统之间的连接以及与子叶的关系,在文献中已有广泛的论述,有过各种不同的解释。大部分早期关于根茎转变区的文献研究的是初生组织已完成发育的幼苗。这些研究者认为转变区域是根和茎这两种轴器官之间维管组织发生转变、相互连接的区域。但由于茎中的初生维管组织可以认为是叶迹及叶迹的延伸的综合,转变区域应被看作是轴维管系统与叶迹维管系统之间的连接。因此,转变区的研究必须说明根维管系统与最早的真叶叶迹之间的关系。通过对北乌头和大豆胚胎及幼苗维管组织的解剖学研究,本工作显示在出土萌发的双子叶植物中,初生维管组织在根-下胚轴-子叶中形成一连续系统,并完成根与子叶叶迹之间的维管组织过渡转变。而上胚轴中的维管组织是位于根-下胚轴-子叶上方独立形成的第二维管系统。上胚轴中维管组织的分化起始于第一真叶叶迹基部,向上分化进入叶片,向下进入胚轴并在子叶节下方与根-下胚轴-子叶维管系统相连接。真叶叶迹的木质部与下胚轴中靠近韧皮部的后生木质部或次生木质部连接。根与上胚轴之间不存在维管组织的过渡、转变,而只是在同样发育方向的组织中有一种直接的简单的连接．     

基因型和激素浓度对大豆植株再生的影响

本文采用8个大豆基因型,比较了NAA 激素浓度对大豆下胚轴植株再生的影响。结果表明：所有的基因型在合适的培养条件下, 均能形成愈伤组织,但不同基因型由愈伤组织诱导植株再生频率有很大差异。供试的8个品种中,在NAA浓度为0.1～0.5 mg／L的培养基上,汾豆33 号表现出较高的再生率,达50%;晋豆19号次之,为42%;而晋旱125则较低,仅19%。较合适的培养条件是：下胚轴在B5+NAA 0.3 mg／L+KT 1 mg／L+3%蔗糖,可高频率地诱导出愈伤组织并直接分化成苗。     

镉(Cd)与UV-B复合胁迫影响大豆胚轴生长的生理调节机制研究

通过研究大豆胚轴生长及内源吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GAs)、过氧化物酶(POD)和吲哚乙酸氧化酶(IAA oxidase)活性变化对Cd、UV-B辐射和Cd UV-B(复合胁迫)的响应。分析了激素水平、酶活性变化以及胚轴生长变化特性。结果表明,UV—B辐射引起大豆上胚轴伸长减小;但Cd对上胚轴伸长无明显影响;Cd UV—B使上胚轴长度比UV—B作用时明显增加。UVB辐射显著降低了胚轴IAA含量;而GAs含量却显著升高;Cd胁迫下IAA和GAs变化并不明显;但Cd UV—B使IAA含量显著升高,而对GAs无明显影响。UVB辐射使IAA氧化酶和POD活性显著增强,而Cd对这两种酶活性影响并不明显;但Cd UV—B复合胁迫下胚轴的IAA水平较高。尽管UVB辐射引起胚轴中GAs含量显著增加,但研究结果显示IAA含量变化是胁迫下引起胚轴生长改变的更直接原因。研究还表明Cd UV—B时,大大削弱了UV—B辐射下IAA氧化酶活性增强,加之Cd对POD活性的抑制,导致复合胁迫下胚轴的IAA水平较高。证明复合胁迫可以改变单一胁迫下植物激素的调控机制。     

基因型和激素浓度对大豆植株再生的影响

本文采用8个大豆基因型,比较了NAA激素浓度对大豆下胚轴植株再生的影响。结果表明：所有的基因型在合适的培养条件下,均能形成愈伤组织 ,但不同基因型由愈伤组织诱导植株再生频率有很大差异,供试的8个品种中,在NAA浓度为0.1-0.5mg/L的培养基上,汾豆33号表现出较高的再生率,达50％;晋豆19号次之,为42％;而晋旱125则较低,仅19％。较合适的培养条件是：下胚轴在B5＋NAA 0.3mg/L KT1mg/L 3%蔗糖,可高频率地诱导出愈伤组织并直接分成苗。     

大豆中L34基因的克隆与表达分析

目的:采用分子手段试图分离与大豆种子低温吸胀相关的基因.方法:利用cDNA-AFLP(cDNA-amplified fragment length polymorphism)和RACE技术从大豆种子胚轴中克隆到一个编码132 kD的全长核糖体蛋白基因,命名为SOL34.结果:序列分析表明,SOL34和苜蓿(gi | 113205273 |)、茄科植物(gi | 48057670 |)及拟南芥(gi | 2500376 |)中L34蛋白基因的同源性分别为95%、95%和90%.半定量RT-PCR结果表明:大豆种子在4℃下吸胀24h内,胚轴中的SOL34被诱导表达,其中当种子低温吸胀6h,SOL34表达量升高非常明显,18h的表达量最大,24h表达量和18h相似;SOL34在大豆不同部位的表达不同,4叶期的大豆幼苗经过低温处理后,根尖中SOL34的表达比非处理材料增强约5倍,同时比胚轴中高约2倍;但是在叶片中,SOL34表达量并没有受到温度的影响,表达量也很弱,说明SOL34在叶片中是组成型表达.结论:结果分析表明,SOL34可能和大豆根的代谢有关.     

大豆下胚轴线粒体产生超氧物自由基的效率

大豆下胚轴线粒体在呼吸基质存在下,显著地增加了肾上腺素氧化速率,这种氧化速率能为外源SOD抑制,表明线粒体呼吸时产生分子氧的单电子还原成O_2(?)。亚线粒体颗粒产生O_2(?)的效率略高于线粒体。大豆下胚轴线粒体吸链内O_2(?)的产生为NADH所支持并与交替途径无关。表明分子氧单电子还原的部位可能是NADH-黄素蛋白和UbQ-Cyt.B。     

问题解答

问:怎样理解"子叶以下的胚轴"?答:初中《植物学》第26页,以大豆和豌豆为例说明双子叶植物的种子在萌发时,有的种子的子叶出土,有的种子的子叶则不出土,常以"子叶以下的胚轴"不伸长为由.胚轴位于胚根和胚芽之间,同时与子叶相连,从子叶着生点至第一片真叶的一段称上胚轴,从子叶着生点至根的一段称下胚轴.书上说的"子叶以下的胚轴"就是指的下胚轴.但是,我们认为:"子叶以下的胚轴"的提法不妥,它容易使人混淆概念,以为胚轴完全处于子叶     

抗生素对大豆愈伤组织的诱导和生长的影响

用红霉素、头孢唑唑钠、头孢拉定、头孢霉素（国产和进口）等5种抗生素对农杆菌LBA4404进行抑菌试验,以头孢霉素的抑菌效果最好。头孢霉素作为抑菌剂用大于豆遗传转化试验时,在下胚轴浓度以300mg/L,在子叶节以500mg/L。大豆品种对卡那霉素的反应在出愈率上表现相似,在褐化率上表现有些不同。大豆不同外植体对卡那霉素的反应存在较大差异,以真叶反应最敏感,下胚轴反应最迟钝。在以卡那霉素作为抗性选择标记时,选择压力真叶和子叶节以50－100mg/L为好,下胚轴以100－200mg/L为宜。     

稻种萌发时各组织中凝集素的分布(初报)

植物种子特别是豆科植物的种子中存在凝集素已为人们所熟知。近几年来的报道,豆科植物种子在萌发过程中植物各组织亦含有凝集素。如大豆的子叶、胚轴、种皮,花生的子叶、下胚轴、茎、叶、根中都可测到凝集素(Pueppke等1978,1979)。植物成长后这些组织中的可溶性凝集素绝大部分消失,但用去垢剂如Triton x-100可从这些成长的组织中抽提出与细胞膜结合的凝集素,这些可能是在植物细胞内、质网膜中合成的凝集素,其性质与种子内的不完全相同(Keegstra和Andrews 1978,Bowles等1979)。它们不仅是种子中的储存成分,而且还可能是植物生长发育的某些环节中起重要作用的成分(Liener 1976,Heslop-Harrison 1978)。     

大豆幼苗下胚轴扩张蛋白的存在及其特性

用离体细胞壁伸展活性重组法,对大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ（Ｌ．）Ｍｅｒ．）幼苗下胚轴细胞壁特异性扩张蛋白的活性鉴定和特性研究结果表明,大豆幼苗下胚轴的延伸生长,既与扩张蛋白的活性升高有关,也与其细胞壁对扩张蛋白的敏感性增加有关;热钝化大豆下胚轴细胞壁的伸展活性,一旦被外源扩张蛋白所恢复,用酸性缓冲液（ｐＨ４．５）代替扩张蛋白提取液,伸展活性不受影响;但若换用中性缓冲液（ｐＨ６．８）,伸展活性丧失殆尽,且与活细胞壁一样,随缓冲液的交替更换而反复逆转;大豆和黄瓜幼苗扩张蛋白可以与其热钝化的细胞壁相互交叉重组。另外,重组的细胞壁伸展活性对扩张蛋白浓度和ｐＨ的依赖性,符合一般酶的催化特征,说明扩张蛋白不仅在植物细胞的延伸生长过程中起着极为重要的作用,而且还暗示植物细胞壁的内源伸展就是该蛋白介导的一种生物化学过程。     

影响四季桔器官发生的因素

对四季桔胚轴直接出芽、愈伤组织诱导及植株再生能力的研究表明：上、下胚轴在含有BA的MT培养基上,均能直接出芽,但上胚轴出芽能力明显高于下胚轴,最高出芽率为96．9％。外植体在培养基上的接种方式,对出芽也有一定影响,上胚轴切段以形态学下端垂直插入,出芽率高,且在培养前期表现尤为突出。胚轴愈伤诱导的适宜培养基为MT＋IBA0．5mg-1＋BAgmg-1。愈伤组织分化时,上、下胚轴愈伤组织所要求的BA浓度分别为4mgL-1及2mgL-1。在根的诱导中,附加的生长素种类,不仅影响生根率的高低,而且影响上部茎叶的生长,其中以加入lmgL-1IBA的效果最好,生根率达84．4％。     

日本牵牛和大豆对外源玉米赤霉烯酮的吸收与运输(简报)

日本牵牛幼苗可通过根吸收3H－玉米赤霉烯酮（ZEN），并向地上部转移。在光照条件下的吸收量明显高于暗中的吸收量。放射活性主要累积在胚轴顶端。大豆幼苗通过叶片吸收的3H－ZEN主要向顶端运输，在处理叶下方的组织中放射活性极低。     

大豆MYB转录因子基因GmMYB174的克隆及分子特性分析

克隆获得了大豆转录因子MYB基因GmMYB174,该基因序列全长1086 bp,编码361个氨基酸,属于MYB-related家族。生物信息学分析表明大豆GmMYB174与番茄、苜蓿、葡萄等物种同源性较高,序列分析表明包含2个保守的Trp(W)位点和1个保守基序SHAQKFF。亚细胞定位结果显示GmMYB174定位于细胞核中;组织表达量显示GmMYB174在多个组织均有表达,其中在上胚轴中表达量最高。启动子元件分析表明GmMYB174包含ABRE、MYB、MYC、LTRE、GT-1等逆境胁迫应答元件。实时荧光定量PCR分析表明Gm MYB174在干旱、盐、ABA处理下均有响应。因此,GmMYB174可能参与多种胁迫应答途径。     

刺槐幼苗根茎过渡区初生维管组织的观察

对不同苗龄(1-12d)的刺槐(Robinia pseudoacacia L.)幼苗进行观察,比较了其初生维管组织的发育变化。结果表明:根中的初生维管组织借助下胚轴过渡到子叶中,而茎中的初生维管组织与下胚轴中的维管组织仅是简单的连接。这与Esau等认为幼苗的外部形态可以分为根-下胚轴-子叶和上胚轴苗两个系统的观点是一致的。本研究亦证实了可以将刺槐幼苗的外部形态描述为这两个系统,二者的维管组织只是简单的连接,不存在过渡。