利用高效液相色谱法分离和测定棉花组织培养过程中4种内源激素

目的：优化利用高效液相色谱法测定棉花组织培养过程中吲哚-3-乙酸（IAA）、玉米素（ZT）、赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）等4种植物内源激素的条件,了解棉花胚性愈伤组织发生过程中4种内源激素及激素含量比例的规律性变化,以及添加不同外源激素对内源激素和愈伤组织的影响,为棉花组织培养由经验型变为理论型提供基础。方法：采用高效液相色谱法。结果：棉花胚性愈伤组织发生过程中4种内源激素及激素含量比例呈规律性变化：ZT、ABA、ABA/GA3、ABA/IAA呈现先上升后下降的趋势,GA3呈现先上升后下降再上升的趋势,ZT/IAA呈现明显的上升-下降-上升-下降的趋势;不同激素组合诱导下愈伤组织中内源激素含量及愈伤组织状态也有较大差别。结论：研究结果对指导组织培养过程中激素的调整和配比、制定适宜的培养计划有一定的指导意义;4种不同的内源激素都是愈伤组织生长的重要因子,各自适宜的浓度和恰当的比例调节着外植体的脱分化和再分化,各种激素协同作用促进细胞的生长和分化。     

烟草愈伤组织器官发生过程中外源激素的作用

近年来,利用愈伤组织系统在与器官发生有关的形态学、生理学和生物化学研究方面已经取得了一些进展(Thorpe 1980,刘涤 1983)。对烟草愈伤组织系统的研究明确了外源激素对器官发生类型的调节作用(Skoog 1971,Engelke等1973,刘涤等1980)。但是,这些研究仅考虑到外源激素的作用,而对器官发生过程中的其它变化并不了解。最近,Kamada和Harada(1981)比较了胡萝卜体细胞胚发育过程中内源IAA和ABA含量的变化,Noma等(1982)证实形成胚的和不形成胚的细胞间GA_3含     

枇杷叶片胚性愈伤组织诱导与内源激素含量的关系

为揭示胚性愈伤组织发生过程中内源激素的变化规律,本研究以枇杷叶片为实验材料,通过诱导胚性愈伤组织获得体细胞胚,采用高效液相色谱法测定枇杷叶片及愈伤组织的赤霉素（GA₃）、生长素（IAA）、脱落酸（ABA）和玉米素（ZT）4种内源激素的含量,探讨胚性愈伤组织发育过程中4种内源激素的动态变化。结果显示,不同成熟度叶片内IAA/ZT比值对胚性愈伤组织的发生有正效应,而GA₃/IAA的比值具有负效应。胚性愈伤组织的发生需要较低含量的GA₃及高含量的IAA和ABA,IAA/ZT比值高有利于胚性愈伤组织形成,培养后期及时添加一定量的外源激素有利于胚性保持。本研究可为离体培养时选择外植体、添加外源激素及控制继代时间提供理论指导,并为快速获得枇杷胚性材料、开展基因转化研究奠定基础。     

苦瓜离体培养过程中内源激素含量的变化

针对苦瓜（Momordica charantia）离体培养中外植体易于产生愈伤组织而难以再生不定芽的问题,本文采用酶联免疫吸附法,研究了苦瓜组织培养过程中不同发育阶段各外植体内源激素含量的变化,以探讨不定芽分化与激素水平变化之间的关系,以及苦瓜难以再生不定芽的内在制约因素。结果表明：（1）苦瓜外植体中LAA含量较高,而iPAs含量过低,是苦瓜易于产生愈伤组织而不定芽再生困难的主要原因;（2）不定芽的分化与IAA／iPAs的变化有密切的关系;（3）在离体培养过程中,保持外源细胞分裂素类物质（如ZT）的适当浓度并及时继代,有利于苦瓜不定芽的分化。     

苦瓜离体培养过程中内源激素含量的变化

针对苦瓜(Momordica charantia)离体培养中外植体易于产生愈伤组织而难以再生不定芽的问题,本文采用酶联免疫吸附法, 研究了苦瓜组织培养过程中不同发育阶段各外植体内源激素含量的变化, 以探讨不定芽分化与激素水平变化之间的关系, 以及苦瓜难以再生不定芽的内在制约因素。结果表明: (1)苦瓜外植体中IAA含量较高, 而iPAs含量过低, 是苦瓜易于产生愈伤组织而不定芽再生困难的主要原因;(2)不定芽的分化与IAA/iPAs的变化有密切的关系; (3)在离体培养过程中, 保持外源细胞分裂素类物质(如ZT)的适当浓度并及时继代, 有利于苦瓜不定芽的分化。     

培养条件对三七愈伤组织生长和皂苷积累的影响

以MS为基础培养基,改变激素配比、氮源和光照等因素,以分光光度法和HPLC法分析三七愈伤组织培养过程中皂苷含量的变化。结果表明:培养条件对三七愈伤组织中皂苷积累有一定影响,激素配比对愈伤组织中皂苷含量的影响最大,在0.5 mg·L-12,4-D+1.0 mg·L-16-BA组合下,培养物中总皂苷含量最多,达到4.72%±0.29%;在总氮量为60 mmol·L-1条件下,45 mmol·L-1KNO3+7.5 mmol·L-1NH4NO3(NO3-/NH4+=7∶1)时,愈伤组织皂苷含量最多,达到4.71%±0.17%;分别在1 000 lx和500 lx光强下每天光照12 h的愈伤组织,皂苷含量均低于黑暗培养的愈伤组织,三者皂苷含量分别为1.94%±0.31%、2.38%±0.12%和3.57%±0.27%,光照引起愈伤组织表面变绿及细胞分化,可能是抑制愈伤组织中皂苷合成与积累的主要原因;HPLC检测发现,三七愈伤组织和根中均含有Rg1、Re、Rb1及Rd四种皂苷,但栽培三七根含有R1皂苷,而三七愈伤组织中未检测到R1,其原因需要进一步研究。该研究结果为未来愈伤组织培养成为部分代替人工栽培生产三七天然产物的潜在途径提供了研究基础。     

不同外源激素对灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织生物量生长和绿原酸含量的影响

为探索外源激素对灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织生长及其代谢产物绿原酸含量的影响,该研究通过在培养基中添加不同种类和浓度的外源激素,以诱导其愈伤组织的产生及增殖生长,并采用称量法和高效液相色谱法分别检测愈伤组织生物量和绿原酸含量。结果表明:不同外源激素及其组合对愈伤组织生物量和绿原酸含量的积累产生不同的影响;培养基中添加单一外源激素时,对愈伤组织生物量影响最大的为TDZ激素;和对照相比,不同浓度的TDZ均使生物量显著提高,其中0.5 mg·L-1的TDZ使生物量达最大,为0.62 g;对绿原酸积累影响的结果不太一致,除TDZ激素影响最小以外,0.5 mg·L-1的NAA使愈伤组织中的绿原酸含量积累最多,为11.18 mg·g-1;外源激素组合中,含有TDZ激素的组合生物量偏高,但绿原酸含量偏低,这与单一外源激素的结果一致。MS+0.5 mg·L-1TDZ+0.5 mg·L-12,4-D培养基使愈伤组织中绿原酸含量积累较多,为15.53 mg·g-1,且生物量达最高,为0.65 g,因此该激素组合为该研究最适培养基组合。通过筛选适宜的外源激素及其组合能促进灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织生物量的提高和次生代谢产物绿原酸的积累。研究结果对从灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织中获得大量的绿原酸提供了重要依据。     

野生蔬菜鸭儿芹组织培养的初步研究

以野生鸭儿芹嫩芽为材料,利用MS培养基为基本培养基,添加不同种类和浓度的外源激素,对鸭儿芹的组织培养进行了初步研究.结果表明,诱导侧芽分化的最佳培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L +NAA 1.0 mg/L;愈伤组织的继代培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L,添加抗坏血酸(Vc) 1.0 mg/L可以有效防止愈伤组织的褐化;鸭儿芹生根的最佳培养基为1/2 MS+IAA 1.0 mg/L.     

外源激素对金钱松胚外植体愈伤组织的诱导及其器官发生的调节作用

金钱松胚外植体在培养过程中由于外源激素的种类和配比的不同而存在着几种发育途径：直接从胚外植体表面分化不定芽;先诱导愈伤组织,再从愈伤组织分化不定芽;还可由愈伤组织分化出胚状体。激素ＢＡ对外植体不定芽的诱导起着关键作用。激素２,４－Ｄ则诱导愈伤组织,ＢＡ与２,４－Ｄ配比恰当诱导的愈伤组织分化出体细胞胚状体。　ＬＰ’附加低浓度的ＢＡ或ＫＴ（＜０．５ｍｇ／Ｌ）促进不定芽茎的伸长;　ＬＰ’附加浓度的ＩＢＡ（＜０．５ｍｇ／Ｌ）诱导不定根的发生。愈伤组织在基本培养基浓度为　×ＬＰ’或１×ＬＰ’的分化培养基上不定芽诱导率相似。     

萘乙酸、激动素和伤害对绿豆子叶愈伤组织形成的作用以及和色氨酸、吲(口朶)乙酸生物合成的关系

本文以绿豆子叶为材料研究了切伤、外源萘乙酸及激动素诱导形成愈伤组织的作用及其与内源色氨酸和吲哚乙酸生物合成的关系。实验结果表明,切伤对于愈伤组织的形成具有重要作用,切伤面积的大小与愈伤组织的增殖成正比。在绿豆子叶愈伤组织形成的初期,游离色氨酸和内源吲哚乙酸的水平均降低,而在后期,组织内部游离色氨酸和吲哚乙酸的含量都有增加。在培养基中加入外源色氨酸可以部分代替萘乙酸促进愈伤组织的形成。可以认为,外源激素诱导愈伤组织的形成是通过促进内源色氨酸和内源吲哚乙酸的生物合成而实现的。受伤对愈伤组织的形成也起了重要的协同作用。     

Analysis of the protein expression profiling during rice callus differentiation under different plant hormone conditions

Plant hormones function to coordinate plant growth and development. While the plant hormones, mainly auxin and cytokinin, are exogenously added to various plant tissue cultures, their effects on the organogenesis are apparent, but little is known concerning the molecular mechanisms by which they function in cultured cells. Rice, as a model plant in monocots, is also suitable to tissue culture studies. Here, we used four types of regeneration mediums with different relative concentrations of cytokinin and auxin for rice callus differentiation, the calli at different differentiation stages were collected for proteomic analysis. 2-dimensional electrophoresis revealed that 213 protein spots significantly differentially expressed during callus differentiation under different hormone conditions. By using mass spectrometry, 183 differentially expressed protein spots were identified to match 157 unique proteins. Most of these differential proteins were cellular/metabolic process-related proteins, whose different expression patterns may be correlated with the cytokinin and auxin regulation. Several hormone-related proteins were prominently featured in differentiated calli as compared with the initiated calli, such as alpha-amylase isoforms, mannose-binding rice lectin, putative dehydration stress-induced protein, cysteine endopeptidase and cystatin. All these results provide a novel insight into how the two plant hormones effect the callus differentiation in rice on the proteomic level.     

八角莲组织培养的器官发生途径研究

为探究小檗科植物八角莲组织培养的器官发生方式,该研究以八角莲离体叶片、叶柄在MS培养基上诱导产生的愈伤组织、不定芽、不定根为对象,用连续石蜡切片技术分析八角莲组织培养的器官发生途径。结果表明:八角莲愈伤组织形成的解剖学特征是靠近表皮的薄壁细胞经激素刺激恢复分裂能力,继续培养形成拟分生组织。拟分生组织可形成许多分化中心。通过对八角莲组织培养产生的不定芽细胞组织学观察发现芽原基起源于愈伤组织外侧的几层薄壁细胞,芽原基背离愈伤组织中央生长形成不定芽,故八角莲脱分化形成的芽起源方式为外起源。而八角莲的根原基起源于组织深处髓部薄壁细胞和部分维管形成层细胞,进而形成类似球形或楔形并朝韧皮部突起的根原基轮廓,根原基继续发育会突破表皮生成不定根,起源方式为内起源。八角莲离体再生途径为器官发生型,在组培苗生长过程中先诱导形成不定芽,再诱导形成不定根,在愈伤组织上形成维管组织将不定芽和不定根连接成完整植株。     

人参细胞悬浮培养中的激素调节及细胞分裂的研究

在人参细胞悬浮培养中,单使用植物生长调节剂时以Zmg/L 2,4—D和2mg/LNAA的效果较好.在不同激素组合的试验中,以2mg/L 2,4—D+2mg/L NAA+0.5mg/L KT的效果最好.悬浮条件下人参细胞的再生方式有有丝分裂、无丝分裂和出芽繁殖,其中直径为50μm以下的小型园形细胞的分裂为有丝分裂,而葫芦形、肾形、长园形及不定形的巨型细胞常表现为无丝分裂和出芽繁殖.植物激素对不同类型细胞的分裂有一定的影响作用.和愈伤组织固体培养相比,细胞悬浮培养可使细胞干重增加近5倍.     

甘蔗幼叶脱分化及愈伤组织形成过程中内源细胞分裂素和ABA的变化

甘蔗幼叶片,叶鞘和幼茎在含有2.4-D的培养条件下脱分化的情况有明显差异。它们除了在形态学上有区别外,这三种材料原有的细胞分裂素和ABA的水平明显不同。在幼叶片脱分化及愈伤组织形成过程中,内源细胞分裂素和ABA的水平也发生了明显变化。据此我们认为在甘蔗组织培养中2.4-D可能通过调节内源激素的水平及其相互作用,引起培养物中某些生理生化过程发生改变,从而进行脱分化和愈伤组织形成。     

TDZ对喜树愈伤组织生长及色素积累的影响

目的:研究苯基噻二唑基脲(Thidiazuron,TDZ)对喜树愈伤组织生长及叶绿素、花青素积累的影响。方法:采用TDZ单独应用及合并植物激素对喜树愈伤组织进行了继代培养。结果:单独应用TDZ时1mg/L为组织生长最适浓度。1mg/L TDZ+0.5mg/L NAA可显著促进愈伤组织的生长及叶绿素的积累,1mg/L TDZ+0.5mg/L 2,4-D培养条件下花青素含量高于单独应用TDZ培养。结论:TDZ在喜树愈伤组织培养中可替代植物激素并对细胞植物色素积累有明显影响。     

箭叶秋葵愈伤组织诱导及增殖培养的激素组合筛选

箭叶秋葵[ Abelmoschus sagittifolius(Kurz.) Merr.]又名红花马宁、铜皮、五指山参、小红芙蓉、岩酸,系锦葵科(Malvaceae)秋葵属(Abelmoschus Medic.)多年生亚灌木状草本;其根既可食用又可入药,具有滋养强壮之功效,可用于治疗神经衰弱、头晕、腰腿痛、胃痛及腹泻等[1].     

甲状腺素及维甲酸对成骨样细胞甲状旁腺素受体的调节作用

研究了甲状腺素（T3／T4）及维甲酸（RA）对大鼠成骨样细胞ROS17／2．8细胞林甲状旁腺素（PTH）受体的调节作用．实验结果表明：细胞经T3／T4处理后,可显著增高PTH受体结合率及碱性磷酸酶活性,以及PTH受体mRNA的表达．细胞经RA处理后,则相反地降低PTH受体结合率及碱性磷酸酶活性．     

Hormone profiles of obligate avian brood parasites during the breeding season

The ultimate explanations for avian brood parasitism have been studied intensively as a model system for coevolution, but little is known about the proximate mechanisms, for example hormonal regulation, underlying brood parasitic behaviour. In this study, we explored seasonal hormone profiles in two brood parasitic Cuculus species breeding in the Republic of Korea. As brood parasites have relatively simple breeding stages without incubation and provisioning, we predicted that during the breeding season individuals would exhibit similar levels of testosterone (T) and stress‐induced corticosterone (CORT), hormones that are known to be closely related to the transition of breeding stages. We also assessed how these hormone profiles were associated with traits such as body size and sex. Overall, male cuckoos showed similarly high T levels throughout the breeding season, as predicted, but individual variation became greater as the season progressed. Individual CORT levels tended to decrease as the season progressed, although the decrease was significant only in Common Cuckoos Cuculus canorus. We also found that male Lesser Cuckoos Cuculus poliocephalus showed a much higher level of T than females, as expected, but this sexual difference was not observed in Common Cuckoos. Our results suggest that the seasonal hormone profiles of avian brood parasites are likely to be similar to typical hormone profiles expected for non‐brood parasites during the breeding season. This may suggest that not only the breeding cycle but also other factors such as social interaction may be affected by hormonal changes. Further studies are needed to fully understand the proximate mechanism of avian brood parasitism.     

高等植物激素受体的研究进展

高等植物体内的新陈代谢和生长发育主要受遗传信息及环境间的相互调节,细胞间通讯系统的主要信号分子就是植物激素.高等植物有别于动物在于其难以逃避或改变环境,因而适应多变环境来维持生存是主要的途径,而细胞间的通讯系统便是高等植物与环境适应的必不可少的重要桥梁和纽带.近年来,高等植物激素受体及信号系统的研究取得了许多进展,而且其激素受体研究的系统理论已经形成.结合本研究室部分工作及国内外进展及成果对本领域工作进行系统归纳并评述其发展方面存在的问题及前景.