植物游离小孢子培养的研究进展

游离小孢子培养是近年来育种上研究的热点,文章从6个方面阐述了植物游离小孢子培养的优势,综述了影响游离小孢子胚胎发生的重要因素,内因包括材料的基因型、花粉的发育时期,外因包括材料的前处理、培养方式、小孢子的培养条件和供试材料生长的外界环境等。提出了小孢子培养存在和需要解决的问题,从理论和实际意义上说明游离小孢子培养的发展前景。     

辣椒小孢子胚胎发生早期的组织化学染色

为研究辣椒小孢子胚胎发生机理,以甜椒品种晋椒203为试验材料进行小孢子培养,制作培养0,3,7,15d的花药石蜡切片,利用番红-固绿、碘-碘化钾和考马斯亮蓝3种染色液分别对小孢子的细胞质、淀粉粒和蛋白质染色。结果表明:高温诱导3d后,小孢子体积明显膨大,细胞核移向中央。少数小孢子分裂产生大小、结构特征相等的两个细胞,进而增殖形成多细胞结构。起初具有胚性的小孢子内积累了大量淀粉,随着分裂的进行,有些多细胞结构内会沉积较多的淀粉,也有些多细胞结构没有淀粉积累,不被碘-碘化钾染色。具有胚胎发生能力的小孢子中蛋白质含量减少。这些变化必然影响辣椒小孢子胚状体的产生。     

蔬菜游离小孢子培养的研究进展

本文系统论述了蔬菜游离小孢子培养供体植株对小孢子胚胎发生的影响、游离小孢子培养技术以及小孢子胚再生植株体系的构建等方面的研究成果,可为从事蔬菜游离小孢子培养技术研究提供系统的技术体系。     

植物游离小孢子培养技术研究进展

利用植物游离小孢子培养获得单倍体植株,进而自然或人工加倍获得纯系已成为现代育种技术中的一个重要手段.它可以缩短育种年限,加速育种进程,降低误选,是近年来育种方面的研究热点.在查阅已建立起游离小孢子培养系统的植物种类的基础上,综述了影响植物游离小孢子胚胎发生的因素方面的研究进展,包括材料的基因型、材料的生长环境、小孢子的发育阶段、材料的前处理、小孢子的培养密度、培养基类型及组成成分和培养条件,与在游离小孢子培养中存在的问题等,以期为花卉游离小孢子的培养提供借鉴.     

结球甘蓝小孢子胚胎发生的细胞学研究

游离小孢子培养即小孢子在外界胁迫诱导的条件下,从其配子体发育途径转向孢子体发育途径,诱导小孢子胚胎发生的过程。本研究通过对结球甘蓝小孢子胚胎发生的细胞学观察,为甘蓝游离小孢子培养中的可调控性及相关胚胎发育研究提供理论依据。选用3个在游离小孢子培养中胚胎发生响应有差异的甘蓝杂交种,分别采用醋酸洋红、4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)及荧光素双醋酸酯(FDA)3种染色方法,对甘蓝小孢子体内配子体发育、游离小孢子培养中的胚胎发生过程及细胞死亡现象进行了观察。结果表明:小孢子正常发育方向是单核小孢子经历2次不对称核分裂后发育成三核花粉,而单核靠边期小孢子在体外经32.5℃热激胁迫1 d后,小孢子绝大部分死亡,培养3 d后小孢子死亡率达到90%左右。结球甘蓝游离小孢子培养胚胎发生途径以B途径为主:第1次分裂为对称分裂,其后2个核进行反复分裂形成多细胞团,依次经历球型胚、心型胚、鱼雷胚,直至子叶胚的形成。除了以上典型B途径外,培养过程中还同时存在多种发育途径:第1次不对称分裂后,生殖核继续分裂即为A-G途径;营养核和生殖核两者同时继续分裂的A-VG途径。结论:甘蓝小孢子在体外经32.5℃热激胁迫1 d后,B途径为其主要孢子体发育途径;热激胁迫迅速诱导了小孢子的死亡。     

白菜游离小孢子培养研究进展

该文从影响小孢子培养胚胎发生的主要因素、胚状体植株再生以及胚胎发生机理三方面综述了白菜游离小孢子培养的研究进展。     

茄子游离小孢子培养获得愈伤组织的研究

应用游离小孢子培养技术,以茄子杂交种为试材,进行游离小孢子培养,旨在获得茄子愈伤组织。结果表明:单核靠边期小孢子是诱导愈伤组织发生的最佳时期;不同基因型之间小孢子愈伤组织诱导率差异显著;对花药进行变温预处理,其小孢子膨大率较对照高出6倍多;小孢子培养的适宜培养基为KM附加0.2 mg/L 2,4-D、0.5 mg/L ZT、1.0 mg/L NAA和7.5%的葡萄糖。     

影响大白菜游离小孢子培养若干因素的研究

影响大白菜游离小孢子培养因素主要有遗传基因、环境条件、培养温度和培养基等因素,研究结果表明:遗传基因对小孢子培养起着决定性的作用;供体植株的营养水平对小孢子胚胎发生有一定的影响;气温稳定在12℃～28℃时,所取的花蕾小孢子胚胎发生正常;33℃±2℃高温预培养能促进胚状体诱导;80次/min低频振荡极大提高出胚数;培养基中13%蔗糖处理、ph值在5.5～6.3对胚状体诱导和发育有促进作用,加入谷氨酰胺,L-丝氨酸,谷胱甘肽对不同基因型胚状体诱导有明显的促进作用。     

红王子锦带小孢子发育与花器形态相关性研究

本文采用常规石蜡切片法观察了红王子锦带小孢子不同发育时期的细胞学特征,探讨了小孢子发生和雄配子体的发育过程与不同发育阶段花器形态的相关性。研究结果表明:红王子锦带每个花药具4个花粉囊,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层组成。小孢子四分体属四面体型,绒毡层发育属腺质型,出现多核现象。成熟的花粉粒属2-细胞型,具有3个萌发孔,花粉外壁具有针刺状结构。红王子锦带小孢子发育时期与花器形态具有一定的相关性:小孢子处于四分体时花蕾长度0.5cm,花药0.3cm,花药绿色,花瓣为紫红色。红王子锦带同一花蕾小孢子发育存在一定程度的渐续性即不同步。     

影响花椰菜游离小孢子培养因素的研究

以胚胎发生能力不同的花椰菜自交系、双交种及三交种为试验材料,进行了提高小孢子培养效果的研究。结果表明:通过花椰菜高胚胎发生能力的材料与胚胎发生能力低的材料进行有性杂交,能够明显提高胚胎发生困难材料的胚胎发生能力;花蕾长度及花瓣/花药长度比都可以作为确定小孢子发育时期的标准,但花蕾长度会因植株开花时期的不同而变化;植株开花时,10～30℃的生长环境是小孢子胚胎发生的最适宜条件;NLN培养基中添加0.2～1.0 mg/ml的活性炭可以促进胚胎发育。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系NCa花药发育的细胞学观察

 NCa不育系是从甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥的远缘杂交后代中选育出来的。利用光学显微镜和透射电镜对NCa不育系的花药发育过程进行了显微结构和超微结构观察。结果表明，NCa雄性败育发生于单核花粉晚期。其主要特点是：花粉母细胞可以通过减数分裂，四分体可以释放出小孢子，释放出的单核小孢子可以继续发育并在早期形成花粉壁，但是晚期单核花粉细胞质和细胞核相继降解，仅剩下含大液泡或内空的花粉壁；在四分体时期以前绒毡层与正常花药组织的无异，但随后细胞质开始逐渐小液泡化并最终解体。与已经研究过的其它油菜细胞质不育系相比，该不育系的败育时期相对较晚；其花药败育特点明显不同于已研究过的所有油菜胞质不育类型。     

青菜小孢子发生和雄配子体发育的细胞形态学观察

本文主要报道了青菜(Brassica chinensis L.)小孢子发生和雄配子体发育,其观察结果表明:青菜花芽中,小孢子母细胞减数分裂或小孢子以四分体释放等,内轮4枚长雄蕊晚于外轮2枚短雄蕊.同一花药不同花粉囊内,小孢子母细胞处于减数分裂3～4个时期;同一花粉囊中,在减数分裂Ⅱ的前期表现具有一定程度的同步性,而前Ⅰ期可观察到2～3个时期;但单胞期以后发育又表现同步.除此,笔者对花药壁层的发育和变化进行了详细观察,发现有少数小孢子发生过程中具有异常现象.     

油菜生态不育系H50S花药败育的细胞学观察

H50S是西北农林科技大学油菜生物技术育种课题组在从上海引进的油菜品种汇油50中发现的一种生态雄性不育材料,本研究采用压片和石蜡切片两种方法对该材料小孢子发育进行了观察研究.压片结果表明,H50S花药败育发生于单核早期,败育的花粉粒核已经降解,单核晚期的核质均降解且三边加厚不明显.另外在同一不育花药的雄蕊中,花粉发育进程不同步,分裂相从未分裂的花粉母细胞、中期Ⅰ和四分体都可同时观察到;切片结果证实了压片中小孢子的败育特征,其主要特点是:减数分裂正常,能形成正常的四分体,但小孢子脱离胼胝质被释放出来以后开始败育,败育小孢子无液泡,核所占区域较大,而且不明显,处于解体状态;成熟期,花粉粒壁可以发育,绒毡层消失缓慢,中层消失,败育的花粉粒只剩下外壳.     

3种甘蓝型油菜雄性不育系花药发育的细胞学研究

采用石蜡制片方法，对3种甘蓝型油菜雄性不育系及其恢复系的小孢子发生和花粉发育过程进行比较解剖学观察，以确定其花粉败育的时期和细胞学特点。研究结果表明：波里马雄性不育系花药发育受阻于孢原细胞分化期，雄蕊不能分化形成花粉囊。S43A雄性不育系花粉败育的时期发生在小孢子四分体至单核花粉期，败育的特点为小孢子细胞质液泡化，逐渐变形解体，不能进行有丝分裂形成二胞花粉，同时绒毡层细胞过度液泡化，并提早解体死亡。G022A不育系的花药在小孢子发生的不同阶段均出现败育现象，最早的败育表现为花粉母细胞的退化解体；有些因花粉母细胞减数分裂异常不能形成小孢子四分体；还有的因小孢子在四分体中不能正常释放而败育，并伴随着绒毡层细胞的畸形化、异常生长等现象。     

低温预处理对刺梨花药培养小孢子发育的影响

为明确低温预处理对刺梨花药离体培养过程中小孢子发育及愈伤组织诱导率的影响,进行低温预处理试验,结果表明:离体培养条件下,刺梨雄核存在3条发育途径,即A-V途径、A-G途径和B途径,以A途径为主;随着培养时间的增加,小孢子逐渐退化,低温预处理3d可在一定程度上延缓刺梨小孢子退化,提早雄核发育,并增加参与雄核发育小孢子数量,提高花药愈伤组织诱导率。     

番茄花药离体培养中低温预处理对小孢子发育的影响

为明确低温预处理对番茄花药离体培养过程中小孢子发育的影响,进行了番茄花药离体培养的低温预处理试验,试验结果表明:离体培养条件下,雄核发育存在三条途径,即B途径、A-V途径和A-G途径,以B途径为主;随着培养时间的增加,小孢子逐渐退化;对番茄花药离体培养进行低温预处理,可在一定程度上延缓番茄小孢子退化,提早雄核发育,并增加参与雄核发育小孢子的比率,但参与B-途径的小孢子比参与A-途径的增加得多。     

加工番茄小孢子细胞学发育时期与花器形态相关性研究

【目的】在单倍体育种中,分析加工番茄花器官形态,鉴定小孢子发育时期,为花药离体培养外植体的选择提供理论依据。 【方法】以加工番茄(杂交组合C1、C2和C3)为材料,研究小孢子不同发育时期的花器形态与细胞学形态。【结果】加工番茄小孢子发育时期与花器官形态密切相关,同一品种不同小孢子发育时期花器官形态不同;C1花蕾长度在小孢子单核靠边期大于其它 2个杂交组合;相同小孢子发育时期不同杂交组合花器形态基本相同。【结论】加工番茄杂交组合C2和C3花蕾长度为5.00~5.99 mm ,C1花蕾长度为6.00~6.99 mm时小孢子发育时期为单核靠边期。单核靠边期细胞学特征为细胞呈正圆形,细胞核靠近细胞壁和显现萌发孔。花器形态为花蕾膨大、微微张开、萼片黄绿色,花药颜色为黄绿色易剥离。     

毛白杨雄株-D花药败育的细胞学观察

对毛白杨雄株-D败育花药切片的观察结果表明,胞原细胞可以形成正常小孢子母细胞,但只有少数可以形成正常的花粉粒,出现严重败育现象。败育高峰发生在四分体以后,败育特点为许多小孢子壁破裂,细胞核降解,发育停止;花粉囊内花粉粒粘连,绒毡层不能完全解体消失;同时,发现花粉囊壁不能形成正常的唇细胞,并导致花粉囊不破裂,没有花粉散出,最终花粉败育。     

Microsporogenesis and Male Gametophyte Development of Euphorbar pulcherrima

The microsporogenesis and male gametophyte development of Euphorbia pulcherrima were studied with paraffin section method. The results showed that the anther of Euphorbia pulcherrima had four chambers. The development of anther wall was dicotyledonous type; its wall consisted of epidermis, endothecium, middle layer and tapetum. The mature male gametophyte development experienced seven major stages as the followings: archesporial cells, aporgenous cells, microspore mother cells, tetrads of microspores (tetrahedral), uninucleate microspores, 2-uncleate pollens and 2-celled pollen stage. The anther wall varied with the pollen development: the epidermis of anther ruptures at the anther mature stage; the middle layer disappears at tetrad stage; the endothelium became fibrous layer at the anther mature stage; the tapetum (glandular) was the most development at the microspore mother cells stage and disappeared at anther mature stage. The abnormal anther development was observed simultaneously.     

低温预处理在水稻亚种间花药培养中的效应

连续4年就低温预处理对水稻亚种间杂种花粉植株诱导的效应进行了系统研究。结果表明,多数组合给予6～8℃4天的预处理后,出愈率及绿苗分化率都可显著提高;但组合间要求的适宜低温预处理时间不同,其原因是不同组合的小孢子对低温的耐忍力不一样,同时正常小孢子在低温预处理过程中仍会以不同速率缓慢地发育;不同组合6～8℃预处理的适宜天数在0～20天之间,可用取出接种时花药中仍可见清晰的细胞核且处于单核后期的大多数小孢子作指标。