单倍体胚胎干细胞的获得与应用前景

单倍体细胞在遗传筛选、生物发育与辅助生殖等研究中都具有重要的应用价值。近年来,有实验室建立了哺乳动物的单倍体胚胎干细胞系,但这些单倍体胚胎干细胞是否真的具有多能性以及转基因的单倍体胚胎干细胞能否直接从细胞水平传递到动物水平,这些问题并不清楚。以自然科学基金委重大研究计划为依托,周琪实验室开展了系统的研究,获得了一系列前沿性进展:获得了具有多能性的单倍体胚胎干细胞;利用单倍体胚胎干细胞获得基因修饰动物;利用单倍体胚胎干细胞替代精、卵结合获得后代;利用单倍体胚胎干细胞进行同性生殖;利用单倍体胚胎干细胞研究物种间杂交。这一系列自主创新的研究成果推进了整个领域对单倍体胚胎干细胞的认识,大大拓展了单倍体胚胎干细胞研究的理论价值和应用前景。现主要对自然科学基金委重大研究计划中周琪实验室的原创性工作进行综述。     

植物单倍体诱导技术发展与创新

单倍体育种是培育作物新品种的主要育种技术之一,提高单倍体诱导频率和简化诱导程序是单倍体育种技术的关键。随着单倍体诱导技术的发展与改进,单倍体育种技术已被广泛应用于许多重要植物的育种研究中,展现出基因纯合快速、育种年限缩短、育种效率提高等优势。单倍体诱导技术与杂交育种、诱变育种、反向育种和分子标记辅助选择育种等技术相结合,在作物品种改良上的作用更加显著。单倍体和双单倍体在遗传群体构建、基因功能鉴定、转基因研究、细胞学研究等方面具有重要应用价值。本文从单倍体诱导技术、单倍体和双单倍体应用等方面综述了植物单倍体诱导技术的发展,尤其是近年来利用基因组编辑技术创制主要作物单倍体诱导系的进展,并分析了目前研究中存在的问题和今后的发展方向,以期促进单倍体诱导技术尤其是利用基因编辑创造诱导系技术在作物育种中的应用。     

植物单倍体的产生、鉴定、形成机理及应用

单倍体(Haploid)是指含有配子染色体数目的个体,对其进行基因组加倍可以快速获得纯合双单倍体(Doubled haploid, DH)。单倍体和双单倍体在植物品种选育、突变体筛选、基因功能鉴定、细胞学研究、遗传群体构建等方面具有重要作用,是近年来植物领域的一大研究热点。本文从单倍体和双单倍体的产生途径、鉴定、形成机理以及应用等方面较全面地综述了单倍体的最新研究进展,为单倍体的研究利用作一定的参考。     

金鱼雌核发育单倍体发育过程中的比较蛋白质组学研究

前期已有工作发现在金鱼雌核发育单倍体中一些与发育调控相关的重要蛋白质表达受阻导致单倍体的发育畸形。为了进一步阐明单倍体的发育机制,我们共收集了3个不同发育时期金鱼单倍体胚胎（HE-1、HE-2、HE-3）进行雌核发育单倍体的差异蛋白质组研究。研究采用二维凝胶电泳进行分离,利用PDQuest软件进行图谱分析,质谱分析初步鉴定到了15个差异蛋白质。这些蛋白质在金鱼雌核发育单倍体的发育中起着重要作用,为进一步阐明单倍体的发育机制奠定了良好的基础。     

菊科植物单倍体研究进展

单倍体培养是快速获得菊科纯合系的重要途径。目前已进行单倍体研究的菊科植物共有13个种,其中9个已成功获得单倍体植株。菊科中诱导单倍体的途径有花药培养、小孢子培养、离体雌核培养、远源杂交和辐射花粉诱导单倍体。本文详细论述了不同外植体发育时期、预处理、培养基、培养条件等因素对单倍体植株诱导再生的影响。对菊科植物单倍体诱导的几种途径进行对比总结,指出研究中存在的问题并提出思路和建议。     

泥鳅雌核生殖单倍体胚胎发育的研究

本文研究了泥鳅雌核单倍体的胚胎发育。结果表明,单倍体的外部形态具有典型的单倍体综合症。单倍体的发育速度在眼黑色素期前与二倍体无明显差异,但此期以后则无法确定单倍体的发育时期。在水温为２２－２５℃时,单倍体至多存活１５ｄ。与正常二倍体卵黄囊吸尽期同时龄的单倍体,大多数内部器官或组织发育不良,细胞核小,但核质比与二倍体无明显差异。     

酿酒酵母单倍体菌株分离筛选及其产腺苷甲硫氨酸的初步研究

获得产腺苷甲硫氨酸的二倍体酿酒酵母CGMCC 2842遗传育种单倍体亲本。采用不同产孢培养基考察了酿酒酵母的产孢率,并对酿酒酵母CGMCC 2842进行了生孢培养分离子囊孢子得到单倍体菌株,确定单倍体配型,测定不同单倍体菌株腺苷甲硫氨酸含量。从分离的七株单倍体菌株(6株a型和1株α型)中筛选出一株产腺苷甲硫氨酸较高的a配型的单倍体菌株,经250 m L摇瓶发酵48 h后产腺苷甲硫氨酸1.10 g/L。筛选得到了一株产腺苷甲硫氨酸较高a型的单倍体菌株,为菌株的进一步遗传育种改良和腺苷甲硫氨酸微生物发酵法规模化生产奠定了基础。     

单倍体干细胞研究进展

单倍体干细胞是一种全新的人工建立的细胞类型。在中国科学院"干细胞与再生医学研究"战略性科技先导专项的支持下,我国科学家在哺乳动物单倍体干细胞的建立和应用上取得了一系列重要进展,极大地丰富了单倍体干细胞类型,建立了多种新的基于单倍体干细胞的遗传修饰和辅助生殖技术,展示了单倍体干细胞可能为生殖生物学、发育生物学、遗传学和进化生物学带来的重要应用前景。主要对我国科学家在单倍体干细胞领域取得的进展进行介绍。     

植物单倍体技术及其应用的研究进展

该文较全面地综述了获得植物单倍体的相关途径及其在基础科学研究和植物育种方面的重要应用,着重介绍了一种基于着丝粒改造的染色体消除法诱导单倍体的策略及植物单倍体在基因组学研究中潜在的应用价值,旨在促进植物单倍体技术的完善并开拓其应用领域。     

单倍体为什么有的有育性,有的没有育性

所谓单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。根据染色体组,可把单倍体划分为二倍体的单倍体和偶数多倍体的单倍体。１由二倍体形成的单倍体这种单倍体体细胞中只含有一个染色体组［如玉米（２ｎ＝２０）,水稻（２ｎ＝２４）］的单倍体。这种单倍体减数分裂...