小麦(Triticum vulgare)花粉植株的诱导及其形态发生过程的研究

采用离体培养小麦(Triticum vulgare)花药的方法成功地诱导小麦花粉形成了单倍体植株。在附加2—20毫克/升的2,4-D 和各种有机附加物的 MS 培养基上,属于27个杂种或品种的21094个花药中有103个花药产生了愈伤组织,这些愈伤组织均着生在裂开的药室内,显微观察证明它们是由花粉经过多次细胞分裂形成的。花粉愈伤组织转移到含有0.2—2毫克/升的萘乙酸和0.2—2毫克/升的激动素或含有0.5毫克/升的吲(口朶)乙酸和15%椰乳的 MS培养基上培养5天以后,即陆续分化出幼苗。此外还发现接种在含有20%椰乳或吲(口朶)乙酸及激动素各2毫克/升的 MS 培养基上的花药直接从药室内产生出幼苗。已检查的6株幼苗的根尖细胞的染色体数均为21,表明它们是单倍体。单倍体植株能够抽穗而不结实。     

西瓜花粉植株的诱导及其后代初步观察

单倍体育种已做为一种新技术,在多种作物上得到广泛地应用,并成功地培育出烟草、水稻、小麦、甜椒等作物新品种。实践证明,单倍休育种新技术对缩短育种周期、加快新品种的培育起到很重要的作用。西瓜属葫芦科植物,较难通过花药培养获得植株,因此,对西瓜花药结养技术的研究甚少。1981年我们首次在“琼酥”品种的花药培养上,成功地诱导出花粉植株。1983年又在“周至红”品种的花药培养上获得了花粉植株。通过对花粉植株后代表现性状的初步观察,发现“琼酥”花培植株H₂代中有1株结瓜量和抗病性超过原“琼酥”品种,说明西瓜花药培养有可能直接选育出优良新品种,为西瓜育种提供一条新途径。本文将试验和观察结果报告如下。     

影响小麦(Triticum vulgare)花粉植株诱导频率的几种因素

在离体培养条件下,对影响小麦花粉愈伤组织的诱导和分化的某些因素进行了对比试验;对部分组合的愈伤组织进行了染色体观察,其结果:1.做为碳源和调节渗透压的蔗糖,10%的浓度最适宜;2.酪蛋白水解物对花粉愈伤组织的形成,器官分化及细胞染色体的自然加倍有明显效果;3.花药接种前在3—5℃下处理48小时,对提高诱导频率有明显作用;4.较高的温度对愈伤组织的诱导及其分化能力有促进作用;5.遗传型的差异,对花粉植株的成功率起着一定作用。     

亚麻(Linum usitatissimum)花粉植株的诱导及其后代的初步观察

采用B_5培养基,添加激动素2毫克/升、吲哚乙酸8毫克/升、水解乳蛋白1000毫克/升、酵母核糖核酸300毫克/升,成功地诱导出亚麻花粉植株。细胞学观察证明,染色体数为2n=16,证明是单倍体。微量元素对根的形成起着重要作用。诱导花粉愈伤组织的蔗糖浓度以4％为宜;诱导愈伤组织分化的蔗糖浓度以2％较好。同一组合的花粉植株当代表现出多样性;花粉二代植株同一株系内表现整齐一致。     

用气孔长度鉴定小麦花粉植株倍性的研究

本文根据对小麦花粉植株叶片气孔保卫细胞长度的测量及其变异性分析,得到以下结果:一、小麦花粉单倍体(1n)与二倍体(2n)之间虽形态十分相似,但其气孔长度差异显著;二、来自杂交一代的不同花粉植株,性状分离很大,但其单倍体之间或二倍体之间,气孔长度差异不显著。因此,用测量气孔长度鉴定小麦花粉植株倍性是可行的,且方法简便、快速。     

小麦花粉植株诱导条件的研究

根据近几年来国内外有关植物花药培养方面的主要资料,我们进行了小麦花粉植株诱导条件的实验研究。除培育出一批花粉植株外,还观察了小麦花粉植株诱导过程中各种培养基成分对于花粉愈伤组织形成和分化过程的影响程度,比较了各种实验材料之间的差异,讨论了与培养过程有关的光照、温度等问题。其中除部分1973年材料已在《遗传学通讯》发表外,再根据1973、1974年两次实验结果作简要总结,以便取得经验,不断改进培养技术和方法,提高培养效率,为小麦花粉植株的培育,为小麦单倍体育种工作打下良好的基础。     

大麦胚乳植株的诱导及其倍性

在含有生长素的 MS 培养基上,培养大麦(Hordeum vulgare L.)的未成熟的胚乳,得到了愈伤组织。将胚乳愈伤组织转移到降低了生长素浓度的分化培养基上,可陆续见到有苗的分化。再生植株有正常绿色的,白化的和白-绿相间的条纹状的。所得到的胚乳值株根尖细胞染色体的数目是不稳定的,其中有整倍性细胞(2n=7,14,21,28),也有非整倍性细胞(2n=8,9,10,13)。     

水稻花粉植株的诱导及其后代观察

研究了水稻(Oryza sativa)花药的离体培养及其花粉植株后代的表现,得到如下结果: 1.用加有2,4-D 1—5毫克/升的Blaydes培养基培养水稻花药,诱导出水稻花粉愈伤组织。采用花粉处于单核期的花药进行培养比较合适。 2.诱导愈伤组织成苗,以二次诱导法效果较好。即将愈伤组织种植在低浓度激素的培养基上(IAA 0.05—0.5毫克/升,激动素1—2毫克/升),在此培养基上分化快,芽点多,但芽不易伸长;芽点出现后再移到激素浓度较高的培养基上(IAA 2毫克/升,激动素4毫克/升),很快出现幼苗。 3.水稻花粉植株二代,田间表现和室内分析结果表明基本整齐一致,没有分离。杂种F_1花粉植株后代在许多性状上超过双亲,有选种价值。说明水稻花药培养用于育种是可能的。     

诱导玉米花粉植株的初步研究

玉米花药培养试验表明,以培养基MS为基础,补加2,4-D2.0毫克/升和激动素1.0—2.0毫克/升,将蔗糖浓度作适当提高,即从6％提高到12—24％范围,诱导花粉愈伤组织的频率可从0.52％提高到1.03—1.09％。夏季7—8月形成的愈伤组织没有分化出绿芽,只分     

诱导玉米花粉植株的初步研究

玉米花药培养试验表明，以培养基M，为基础，补加2, 4-D2.0毫克／升和激动素1.0一2.0毫克／升，将蔗糖浓度作适当提高，即从‘％ 提高到12-24%范围，诱导花粉愈伤组织的频率可从0.52%提高到1. 03-1.09 % o夏季7-8月形成的愈伤组织没有分化出绿芽，只分化根。秋季9-11月形成的愈伤组织转入以ms为基本培养基，补加NAA 0.2-2。毫克／升和激动素0.5--2.0毫克／升灼分化培养基中，诱导出了绿芽、叶和根，并发育为绿色小植株。细胞学观察证明所获得的植株来源于花粉细胞。     

锦丰梨胚乳植株的诱导及其倍性

至今尚未见到有梨胚乳分化出植株的报道,我们于1981年由“锦丰”梨胚乳经过培养,诱导出完整植株,并移栽成活。     

四倍体艾纳香植株诱导及其倍性鉴定

在离体条件下,应用秋水仙素浸泡法和混合培养法,对艾纳香组培苗进行了不同浓度和时间的诱变处理,并通过植物形态学、细胞学、细胞中DNA含量等鉴定其倍性。结果表明,与浸泡法相比,混合培养法更适合四倍体艾纳香诱导,其中以0.025%秋水仙素处理9 d诱导效果最佳,诱变率高达65%。与二倍体植株相比,四倍体艾纳香植株形态特征变化明显,表现植株的枝条变粗壮,叶片变厚、颜色变深。四倍体叶片的气孔及其保卫细胞明显增大,并且其细胞中DNA含量是二倍体的两倍,表明四倍体艾纳香植株诱导成功。     

小麦(Triticum aestivum)花粉的二型性及其与花药培养中花粉胚形成的关系

在两个小麦杂种材料的活体花药中,发现相当数量的不正常花粉,频率分别为2.61%和6.81%。这表明在小麦的活体花药中也存在花粉二型性现象。对活体花药中不正常花粉的发育和花药培养中花粉胚形成的早期阶段进行了细胞学对比研究,结果表明,此二者在细胞学上具有明显的一致性。因此在小麦中也如同在其他植物中一样,花粉胚可能起源于不正常花粉。作者认为活体中不正常花粉的出现和频率可能表示植物小孢子发育对内外各种因素变化的敏感性。讨论了这种敏感性对于小麦花药培养中花粉胚形成的意义。     

枸杞胚乳植株的诱导及染色体倍性观察

枸杞[Lycium chinense Mill.var.potaninii(Pojark)A.M.Lu]的未成熟胚乳接种在MS基本培养基上,并添加1毫克/升2,4-D和0.1毫克/升KT,诱导产生愈伤组织,其频率为23.8％。处于色变期的果实为胚乳培养的最适时期。胚在胚乳培养中不是必不可少的,但当有胚存在时可以提高胚乳愈伤组织的诱导频率。胚乳愈伤组织的继代培养对器官分化和植株再生没有明显影响。胚乳植株根尖细胞染色体数目不很一致,甚至有的植株同一根尖的不同细胞染色体数目也有不同。其中有三倍体(2n=3x=36),也有二倍体(2n=2x=24)和非整倍体的细胞,染色体数为9、18等,但从观察的15株胚乳苗来看,三倍体有11株,占73.3％,非三倍体的只有4株,占26.7％。     

雄性不育和雄性能育小麦(Triticum aestivum L.)花药和花粉发育的细胞形态学观察

本工作是小麦雄性不育杂种优势利用研究项目的一部分。从细胞形态学的角度,研究小麦细胞质雄性不育系及其保持系花药和花粉的发育,为探索雄性不育性的机理提供资料。应用石蜡切片法,对小麦“早熟1号”和“北京8号”细胞质雄性不育系及其保持系花药的发育过程进行了观察,得到如下的结果:(1)不育系花粉的败育,在发育的各个时期都发生,但败育的关键时期是在小孢子发育后期,具大液泡的小孢子不能进入配子体发育阶段。(2)不育系花药和花粉的发育,在小孢子发育早期以前,90%以上与保持系相似,是正常的;少数表现异常而导致败育。异常现象有:药室合并;小孢子母细胞解体,绒毡层发育正常;小孢子母细胞互相粘连,形成多核的原生质团;解体的小孢子母细胞与绒毡层融合形成多核的原生质团;药室中除正常发育的小孢子母细胞或小孢子外,还出现异常的巨型细胞;绒毡层提早在小孢子发育早期解体,形成多核的原生质困;绒毡层肥大生长。     

佛手瓜简化培养基诱导小麦花粉植株的研究

我们研究了佛手瓜简化培养基(表1)诱导小麦花粉植株;以马铃薯简化培养基(简称“薯“)作为诱导愈伤组织的对照培养基和MS 吲哚乙酸0.5毫克/升 激动素2毫克/升(简称MS)作为愈伤组织分化的对照培养基。 愈伤组织的诱导结果是“薯”和“瓜 激素”两种培养基的诱导频率因不同材料而异(表2,表3)。多数的材料是“薯”的诱导频率较高,但这两种培养基诱导的愈伤组织转移至MS分化培养基时,前者分化白苗率较高,后者分化绿苗率较高。值得注意的是“瓜”培养基诱导的愈伤组组频率高于“瓜 激素”(表3)。 愈伤组织的分化是“瓜(分)”对愈伤组织的分化频率仅为MS的二分之一;同时前者比后者分化绿苗率也较低(表4)。然而,“瓜(分) Fe”与MS对愈伤组织的分化频率几乎相等,绿苗分化率前者高于后者(表5)。     

诱导小麦花粉愈伤组织分化植株的研究

小麦花粉愈伤组织年龄对分化的影响很大,随着年龄的增长其分化能力逐渐降低。继代培养的愈伤组织分化能力较之未继代培养的略有增加。低温保存既可使小麦愈伤组织在较长时期内仍能保持一定的分化能力,又有促进染色体自然加倍的作用。小麦分化培养基的蔗糖浓度不宜太高。激动素浓度以0.5毫克/升较为适宜。190-2分化培养基分化花粉植株的能力显著高于修改的MS培养基。愈伤组织的分化频率因供试小麦材料基因型的不同而表现出明显的差异。     

应用马铃薯培养基大幅度提高小麦花粉植株的诱导频率

在毛主席革命路线指引下,通过花药培养,从花粉诱导植株并将其应用于育种的研究,在我国得到异常迅速的发展。在这一研究中,如何大幅度提高花粉植株的诱导频率以达到能充分满足育种和遗传学理论研究的需要,以及如何简化培养方法以便于开展群众性的科学实验活动,都是很重要的问题。为此,几年来许多单位在这方面做了大量工作,取得很大进展。其中关于应用天然的植物提取物进行培养基改革的试验尤其引人注意。试用     

药物诱导玉米孤雌生殖植株的倍性变异

实验结果表明,孤雌生殖植株根尖体细胞以二倍体细胞最多,占６８．９％,其次为非整倍体细胞,占２８．７％,其他异倍体和单倍体细胞极少（２．４％）。Ｐａ１植株可分为二倍体和混倍体两类,以二倍体细胞占绝对多数的混倍体植株最多,为８３．５％,这些植株生长发育和结实均正常。在花粉母细胞中正常二倍体频率比根尖体细胞明显提高,提高频率为３５．３一５９．６％,不同材料之间趋势一致。讨论了体细胞染色体变异的来源及其能否延续到生殖细胞。