平贝母花粉植株的诱导及无性系的建立

采用附加植物激素的MS、N_6、百合、米勒和改良怀特培养基,培养平贝母单核中期的花药,诱导出一些愈伤组织(平均诱导频率为0.20％),其中MS培养基的诱导效果最好。绝大多数再生植株出现在不加任何激素的1/2MS(其大量元素的含量是MS的一半)培养基上。再生植株的根尖细胞的染色体计数表明,约有1/4的细胞2n=12,证明再生植株是来源于花粉细胞的单倍体植株。在愈伤组织的分化培养中,建立起了能继代繁殖、不断保持绿苗分化能力的愈伤组织无性系。     

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-     

百合未授粉子房离体培养胚胎形成及植株再生

未受精子房离体培养是诱导雌核产生单倍体的技术之一。以1个野生种和3个杂种系共7个百合(Lilium)基因型为实验材料, 探讨了基础培养基、花蕾取样时期和外源激素等因素对百合未授粉子房离体培养胚胎形成的影响。结果表明, CBM、MS和BDS三种基础培养基均可诱导百合未授粉子房胚胎形成, 但以BDS培养基诱导效果最佳; 开花前1天的花蕾较适于百合未授粉子房离体培养; 2 mg·L^-1 2,4-D + 2 mg·L^-1 6-BA和2 mg·L^-1 2,4-D + 2 mg·L^-1 KT两种外源激素配方均适用于百合未授粉子房离体培养诱导胚胎形成。在培养过程中, 大多数胚性胚珠中只含有1个胚胎, 位于珠孔端、合子端或极核处, 少数胚性胚珠中含有双胚胎。通过百合未授粉子房离体培养, 从5个基因型材料中共获得146株再生植株。采用根尖染色体计数法对其中的62株进行了倍性测定, 其中43株与母体植株染色体倍性不同。     

杨树未授粉子房离体培养诱导母系单倍体植株

本实验用补加植物激素及蔗糖的MS和BN培养基对杨树未授粉子房进行了离体培养。其过程分为三步:首先,诱导子房膨大开裂并从中长出愈伤组织;然后诱导愈伤组织分化芽;最后将无根幼苗转入生根培养基生根形成完整植株。但也发现了从膨大的子房直接长出幼苗的情况。对12株幼苗的根尖进行了细胞学观察,发现它们的多数细胞都具有19条染色体,证明是起源于雌配子体的单倍体植株。移入土壤栽培的40株幼苗,现已有26株成活。     

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     

水稻单倍体幼穗切块的离体培养

长0.5—4厘米的水稻单倍体幼穗,剪切成1毫米左右的碎块,培养在附加2.4-D 1mg/l的N_6培养基上,切块容易被诱导生成愈伤组织。愈伤组织转移到附加NAA0.5-KT 2mg/l的培养基上培养,约30%分化出苗。由单个幼穗的全部切块平均可得30丛绿苗。幼穗切块培养在附加NAA 1 KT 2mg/l的培养基上,切块上颖花不孕稃片与内外稃之间的表皮和皮层细胞被诱导分裂并形成芽和根。通过这种直接出苗方式,每个幼穗的全部切块平均出苗12丛。由上述二种途径再生的小苗中,白化苗均低于2%。98％的再生植株仍为单倍体。用含有2%二甲基亚砜和200mg/l秋水仙碱的培养液浸泡愈伤组24小时(26℃),再生的植株中,能育二倍体植株达50%。     

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。     

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。     

广藿香毛状根多倍体诱导及其植株再生

为了提高药用植物广藿香的次生物质广藿香醇含量,采用秋水仙素人工诱导染色体加倍技术,进行了广藿香毛状根多倍体诱导及其植株再生、倍性鉴定和挥发油组分广藿香醇含量的测定。结果表明,广藿香毛状根多倍体诱导的最佳条件为0.05%秋水仙素处理36 h,其多倍体诱导率可达40%以上;经秋水仙素加倍的广藿香毛状根在MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基中培养60 d后可获得毛状根多倍体再生植株。与对照(二倍体植株)相比,广藿香毛状根多倍体再生植株根系更发达、茎更粗、节间变短、叶片的长度、宽度和厚度均较二倍体明显增大。根尖细胞染色体压片观察证实,所获得的广藿香毛状根多倍体再生植株为四倍体,其根尖细胞染色体数约为128;同时,其叶片的气孔保卫细胞体积及其叶绿体数目均约为对照的两倍;但其气孔密度则随着倍性增加而下降,二倍体植株叶片的气孔密度约为四倍体植株叶片的1.67倍。GC-MS测定结果表明,广藿香毛状根多倍体再生植株的广藿香挥发油组分广藿香醇的含量为4.25 mg/g干重,约为二倍体植株的2.30倍。该结果证实毛状根多倍体化可提高药用植物广藿香的广藿香醇含量。     

黄花烟草单倍体植株花粉粒败育的观察

甘肃黄花烟草未授粉子房培养的愈伤组织再生的单倍体植株(2n:2x=24),生长矮小,叶片和花也较小。花粉粒有两种类型:小型直径平均17.41微米,大型直径平均42.37微米,都无沟槽和萌发孔,外壁雕纹显著增厚。二倍体植株正常花粉粒直径平均26.28微米。根据单倍体植株花粉粒败育过程的细胞学观察,约80%的花粉母细胞减数分裂正常,形成四分体,进一步发育成小型的单核花粉粒;但停滞在单核阶段,不能进入有丝分裂,以致不能形成成熟的二核花粉粒;最后细胞核和细胞质解体消失,成为空壳的败育花粉粒。另外的20%的花粉母细胞,由于1—2个落后染色体的存在,减数分裂不能正常进行,变为一种大型的四核花粉粒;最后细胞核和细胞质解体消失,成为空壳的败育花粉粒。     

菸草(Nicotiana tabacum)和辣椒(Capsicum annuum)花药离体培养的研究

本文报道关于菸草和辣椒花药离体培养的研究结果。对于菸草花药离体培养曾进行四种培养基的对比试验,结果以 NH 效果最好,Blaydes 次之。10—20%(体积/体积)椰乳能提高花药成胚的百分比,对单倍体幼苗也有促进作用。蔗糖浓度从1—4%都能产生“胚状体”,以3%的蔗糖浓度产生“胚状体”的百分比最高,长出的幼苗也比较健壮。对花粉不同发育时期进行了比较试验,花药中花粉单核靠边时期进行培养的出苗率最高。“胚状体”的形成主要由单核花粉粒均等分裂或由营养核分裂两种方式形成“胚状体”。生殖核只进行几次分裂而最后逐渐退化消失。对菸草花粉植株进行根尖或茎尖制片,观察其染色体数目为24,证明是单倍体。用不同浓度的秋水仙碱对单倍体植株进行染色体加倍,得到许多二倍体后代,其中少数是四倍体。本文对花药离体培养和组织培养中产生“胚状体”问题进行了讨论。辣椒采用花粉单核靠边时期的花药,培养在 NT 及 MS 加有补充物质的培养基上,花药既产生“胚状体”又产生愈伤组织。观察到单核花粉最初分裂发育成多细胞“原胚”到最后形成幼苗的过程。“胚状体”的发育与合子胚的发育过程相似。在花粉发育成幼苗的各个发育时期都可能停止发育,长成幼苗的只是少数。由单核花粉粒所形成的多细胞“原胚”可突出花粉壁外但仍与花粉粒相连,花粉粒内细胞大而染色淡,花粉壁外的多细胞“原胚”的细胞排列紧密,体积小而有分生能力,有的已开始分化。小苗的根尖和愈伤组织细胞,用醋酸洋红压片检查,其染色体数目为12,证明是单倍体。     

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     

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:     

烟草叶肉原生质体悬滴培养成再生植株

普通烟草(Nicotiana tabacum L.)“革新一号”和“柳叶”的叶肉原生质体悬浮液,在6厘米直径的培养皿皿盖反面滴7—12滴,每滴5—10微升,含200—300个原生质体。皿底内加3毫升0.4M甘露醇溶液以保持湿度。然后置于恒温中培养。经观察叶肉原生质体在NT培养液中,培养7天后发生第1次分裂,12天后形成细胞团,20几天后进一步分裂,形成肉眼可见的愈伤组织。以后将它转移到MS培养基,使其生长到一定大小的愈伤组织,再转移到诱导分化茎叶、根的培养基,获得完整的再生植株。     

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。     

柑桔种间体配融合及培养研究

“平户”文旦（柚）（Ｃｉｔｒｕｓｇｒａｎｄｉｓ）Ｏｓｂｅｃｋ的四分体经酶解,分离出原生质体。ＰＥＧ（聚乙二醇）诱导这类原生质体与二倍体“伏令夏”甜橙（Ｃ．ｓｉｎｅｎｓｉｓ）胚性悬浮细胞系的原生质体融合。融合后的原生质体培养于ＢＨ３／ＥＭＥ培养基中。２天后,观察到花粉管生长现象。不同处理的结果显示,这一现象来源于异核体细胞。这种具花粉管生长的细胞可进一步分裂,形成多细胞团及球形和心形胚状体。对再生的胚状体进行染色体数检查,证明１３．１％的胚状体为三倍体,２ｎ＝３ｘ＝２７。而起始悬浮细胞系为二倍体,检查的３９２个细胞,未发现有染色体倍性变异。     

非洲菊未授粉胚珠的离体诱导和植株再生

通过不同培养基及培养条件的筛选,离体诱导12个品种的非洲菊未授粉胚珠的结果表明:MS中的大量元素 Heller中的微量元素 1/2铁盐 0.2mg·L~(-1)6-BA 0.1mg·L~(-1)IAA较适宜于非洲菊未授粉胚珠愈伤组织的诱导和芽的再生,8个品种中以品种‘E19’诱导愈伤组织的诱导率最高(为23.1%);5个品种可再生形成不定芽,再生率为4.8%-19.6%。用根尖染色体鉴定法鉴定再生的23个植株的倍性的结果显示,21.7%为二倍体,43.5%为单倍体,34.8%为混倍体.     

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。     

三叶橡胶花粉植株的诱导

从三叶橡胶花药培养获得5株花粉植株。它们都具有主根、轮生侧根、茎、子叶、第一对真叶和顶芽。在显微镜下观察到花粉粒发育成为胚状体的全过程。对15个直径2—3毫米的胚状体所进行的细胞学观察表明,它们都是单倍体(染色体数为18)。小植株根尖细胞染色体观察表明,除少数仍是单倍体细胞外,还观察到大量非整倍体细胞。未见到有双倍体细胞。证明用花药培养所得植株来源于花粉。     

枸杞同源四倍体新物种类型的建立

采用宁夏枸杞未受粉的子房为材料,接种到稍加改良的MS培养基上,附加6-BA 1.0mg/l和NAA 0.5mg/l。接种后的材料置于0—4℃条件下预处理48小时,然后在室温下培养。在获得的再生植株中,经根尖细胞染色体检查,有四倍体和非整倍体。四倍体植株的形态特征表现了多倍体植物通常具有的“巨型性”。