吲哚乙酸和赤霉酸在离体棉花胚珠生长和纤维发育中的作用

本研究以棉花BN-1(栽培种)和MXZ-142(光籽突变种)为材料,通过对其受精和未受精胚珠的离体培养,明确了:受精BN-1胚珠培养在BT 培养基上能长出纤维,GA₃或GA_3和IAA 能促进纤维伸长。而未受精BN-1胚珠必需在GA₃或GA₃和IAA 存在时才能长出纤维;MXZ-142胚珠无论受精与否均不能在BT 培养基上正常生长,但当补充了GA₃或GA₃和IAA 后则生长良好;当有GA₃存在于BT-培养基中时,MXZ-142胚珠珠柄端和受伤部位均能产生绒状细胞群,它是由高度伸长的细胞组成的,来自受伤部位细胞或经过了愈伤组织阶段。认为这些细胞是早期发育阶段的纤维并具有发育为成熟纤维的能力。     

棉花胚珠纤维细胞分化的研究——纤维细胞初期发育阶段超微结构观察

以陆地棉北农-1号(BN-1)和光籽突变种(MXZ-142)为材料,超薄切片透射电镜(TEM)连续观察开花前2天至开花后后2天的胚珠表皮细胞超微结构的变化,从解剖学上观察研究胚珠表皮细胞的分化发育。开花前后 BN-1胚珠表皮纤维原始细胞发生一系列显著变化:开花前,表皮细胞中各种细胞器含量较不丰富,没有细胞突起。开花当天纤维原始细胞突起,细胞核增大,线粒体、高尔基体、内质网增多,部分胞间连丝消失。亮、暗两类细胞均可突起成纤维细胞,暗细胞是液泡内酚类物质弥散至胞质所致。MXZ-142胚珠表皮细胞变化相应较小,与BN-1未突起的细胞相似,胞间连丝未见消失,没有表皮毛细胞的分化突起。本文还讨论了棉花胚珠表皮纤维细胞的分化机理。     

受精对胚珠离体培养棉纤维生长发育的影响分析

[目的]探索了新疆陆地棉品种新陆早36号未受精胚珠(0 DPA)和受精胚珠(2 DPA)在离体条件下棉纤维的生长发育情况.[方法]利用胚珠离体培养技术分别不继代培养未受精胚珠和受精胚珠30 d,通过纤维长度测量和生长图像的数字化处理技术,对二者体外培养12 DPA和27 DPA的生长状况进行对比分析.[结果]12 DPA时,未受精胚珠纤维长度为0.8 cm,纤维团面积为0.28 cm2,分别为受精胚珠的67;和54;;27 DPA时,未受精胚珠纤维长度为1.7 cm,纤维团面积为0.85 cm2,分别为受精胚珠的81;和77;.[结论]发现受精胚珠在不同时期的纤维发育情况均明显好于未受精胚珠,受精胚珠建立的离体培养体系更适合用于棉纤维生长发育过程的研究.     

植物激素对棉花Ligon lintless纤维突变体的调控影响

以棉花野生型及突变体Ligon lintless为试材,研究不同种类和浓度的植物生长物质对大田棉株及胚珠离体培养后,胚珠或愈伤组织中GA、IAA、ABA、ZR等含量的影响。结果表明:经F、IAA、GA、ABA、BR处理后,离体胚珠IAA、GA、ABA、ZR的含量均高于对照;突变体和野生型胚珠在0DPA和+1DPA时的发育情况无差异,第1批纤维均在0DPA起始,+3DPA时,野生型胚珠表面的纤维较突变体长,两者第2批纤维均在+5DPA时突起。     

植物激素对棉花Ligonlintless纤维突变体的调控影响

以棉花野生型及突变体Ligon lintless为试材,研究不同种类和浓度的植物生长物质对大田棉株及胚珠离体培养后,胚珠或愈伤组织中GA、IAA、ABA、ZR等含量的影响。结果表明：经F、IAA、GA、ABA、BR处理后,离体胚珠IAA、GA、ABA、ZR的含量均高于对照;突变体和野生型胚珠在0DPA和＋1DPA时的发育情况无差异,第1批纤维均在0DPA起始,＋3DPA时,野生型胚珠表面的纤维较突变体长,两者第2批纤维均在＋5DPA时突起。     

变异焊菜组织培养及无性系建立的研究

以野生变异焊菜根上部的生长点为外植体,以附加不同浓度的BA、IAA、NAA、2,4-D、GA的MS、1/2MS或1/3MS为培养基,进行了芽伸长生长培养、芽分化培养和试管苗生根培养研究.结果表明:1/2 MS IAA 0.2 mg/L是促进变异焊菜培养芽伸长生长的理想培养基,MS BA 0.5 mg/L NAA 0.1 mg/L GA 0.5 mg/L是变异焊菜芽分化培养的理想培养基,1/3 MS IAA 0.5 mg/L是变异焊菜试管苗生根培养的理想培养基;变异焊菜试管苗移植后,有利的变异性状保持不变.     

萝藦的组织培养与植株再生研究

以具有有利变异性状萝藦茎上的生长点为外植体,以不同浓度的BA、IAA、NAA、2,4-D、GA的MS、1/2MS和1/3 MS为基本培养基,进行了芽伸长生长培养、芽分化培养和试管苗生根培养研究.结果表明:1/2 MS+IAA 0.2mg/L是促进萝藦培养芽伸长生长的理想培养基;MS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+GA 0.5 ms/L是萝藦芽分化培养的理想培养基;1/3 MS+IAA 0.5 mg/L是萝藦试管苗生根培养的理想培养基.     

棉胚珠培养的研究

运用 A.C.Beasley & I.P.Ting 棉胚珠离体培养基,对花后2天陆地棉品种中棉12的胚珠培养表明:①培养胚珠上纤维的伸长变化也呈 S 型曲线,整个发育进程缩短,最后的长度仅为自然长度的一半左右。②偏光镜检表明,离体条件下,次生壁累积提前。因而认为,过早的次生壁合成的起始限制了纤维的进一步伸长。③偏光及 SEM 连续观察发现,从珠孔端愈伤组织处产生的胚珠衍生细胞可能具发育成成熟维的能力。同时,对培养胚珠与水面相接触一侧的类纤维细胞也进行了追踪调查,缺氧滞水使原本为纤维发育方向的细胞最终形成的是绒状长细胞。此类细胞也是高度仲长且具纤维次生壁。但同纤维细胞相比,其长度和次生壁厚度均不及纤维细胞,而直径却是纤维细胞的2倍以上。④石蜡切片研究,表明纤维的分化突起是胚珠或其表皮细胞本身具有的生理生化机制,而非整株植物的效应。离体培养虽脱离了母体的影响,但并不影响纤维的继续分化突起。另一种可能性是,胚珠表皮细胞在开花前的某一时期已分化形成预纤维细胞和非预纤维细胞两类。     

西葫芦离体雌核发育胚状体成苗影响因子分析

以西葫芦杂交组合20-3-9×17为供体,进行未受精胚珠的离体培养,诱导离体雌核发育。分析表明,培养基的碳源、外源激素配比对胚状体的形态建成及成苗有显著影响,以30 g.L-1蔗糖或20 g.L-1葡萄糖做为胚状体诱导培养基的碳源、添加4.00 mg.L-12,4-D 0.25 mg.L-1NAA 1.00 mg.L-16-BA或4.00 mg.L-12,4-D 0.5 mg.L-1NAA 1.00 mg.L-16-BA,并以20 g.L-1蔗糖或葡萄糖作为成苗培养基的碳源,可使健全胚状体成苗率达95.0%以上。未受精胚珠取样部位与胚状体转接时期也是影响胚状体成苗的重要因子,取自子房中部的胚珠诱导出的健全胚状体比例与成苗率均较高;胚状体形成后1周内转接有利于成苗。     

“寒富”苹果败育胚珠挽救影响因子研究

以"寒富"苹果子房及其败育胚珠为试材,研究不同接种时间、基本培养基种类、不同激素质量浓度和氨基酸组份、培养基相态组成、光照和暗培养对子房离体培养及败育胚珠发育率的影响。结果表明,在大蕾期和子房直径0.3cm(开花后5d)时最适宜胚珠生长的培养基为Nitsch培养基+叶酸5mg/L+IAA 0.5mg/L+6-BA 1mg/L+GA32mg/L,而在开花后10d,适宜败育胚珠生长的培养基为Nitsch培养基+叶酸5mg/L+IAA 1mg/L+6-BA 1mg/L+GA32mg/L,其挽救率最高,达到80%;在"寒富"苹果胚珠败育后期,起主要作用的氨基酸有半胱氨酸和谷氨酸,多种氨基酸培养效果高于任何一种单一氨基酸培养。固液双相培养基对于败育胚珠的培养效果明显优于单独相态培养;败育胚珠在连续黑暗条件下培养其发育率高于光暗交替培养,并且经TTC检测发现暗培养下胚珠的生活力显著高于光暗交替。     

蕉柑幼果内源激素和多胺的消长与种子败育的关系

从幼果生理活性物质消长方面对蕉柑少籽原因进行分析．结果表明：（１）内源生长调节物相对含量、多胺总量和精胺（Ｓｐｍ）水平与胚珠败育有关，内源吲哚乙酸（ＩＡＡ）、脱落酸（ＡＢＡ）含量，ＡＢＡ／ＩＡＡ比值，腐胺（Ｐｕｔ）、亚精胺（Ｓｐｄ）水平均与胚珠败育及珠心胚的发生发育有一定联系，它们的曲线都在胚珠败育或珠心胚发生的关键时刻出现折点，尤其是ＡＢＡ／ＩＡＡ比值变化最为突出，说明激素间的平衡对调控胚珠发育起了重要作用；（２）内源生长调节物除ＩＡＡ、ＡＢＡ外，还要注意酚类物质和ＧＡ的作用；（３）ＩＡＡ含量受过氧化物酶（ＰＯＤ）和吲哚乙酸氧化酶活性影响少，而基本上和总酚含量呈负相关．     

棉花油菜素类固醇合成酶基因GhDWF1的克隆和表达分析

 【目的】研究油菜素类固醇物质（BRs）在棉花纤维生长发育过程中的作用。【方法】通过棉花EST序列的筛选和整合，从陆地棉徐州142纤维中克隆了一个BRs合成酶基因GhDWF1。【结果】其cDNA序列全长1 849 bp，包含一个1 692 bp的开放阅读框，推导编码563个氨基酸，与水稻、玉米、豌豆、番茄和拟南芥的BRs合成酶DWARF1/DIMINUTO有较高的同源性，具有该类蛋白的典型结构。GhDWF1基因在开花当天的胚珠和纤维中表达最强，在根、幼茎和纤维发育的各个时期表达较高。与徐州142野生型相比，无绒无絮突变体胚珠中表达量较低。【结论】暗示GhDWF1基因的表达与棉花纤维的生长发育有密切关系。     

菠萝蜜花粉萌发及胚发育的显微观察

为了解菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)受精及胚发育过程,采用荧光显微、整染透明及石蜡切片法观察菠萝蜜的花粉萌发和胚发育过程。结果表明:1)菠萝蜜授粉6 h后,花粉粒开始萌发;授粉12 h后,花粉管开始进入花柱;授粉72 h后,花粉管通过花柱进入子房;2)谢花后第9天,胚乳先于合子分裂;谢花后第16、18和21天,胚依次发育至球形胚、心形胚和子叶胚,胚乳为细胞型胚乳;3)菠萝蜜不形成种子的主要原因有胚囊败育、胚珠败育及胚囊未受精。     

Cloning and Expression Analysis of a Brassinosteroid Biosynthetic Enzyme Gene, GhDWF1, from Cotton （Gossypium hirsuturm L.）

Brassinosteroids （BRs） are an important class of plant steroidal hormones that are essential in a wide variety of physiological processes. To determine the effects of BRs on the development of cotton fibers, through screening cotton fiber EST database and contigging the candidate ESTs, a key gene （GhDWF1） involved in the upstream biosynthetic pathway of BRs was cloned from developing fibers of upland cotton （Gossypium hirsutum L.） cv. Xuzhou 142. The full length of the cloned cDNA is 1 849 bp, including a 37 bp 5＇-untranslated region, an ORF of 1 692 bp, and a 120 bp 3＇-untranslated region. The cDNA encodes a polypeptide of 563 amino acid residues with a predicted molecular mass of 65 kD. The deduced amino acid sequence has high homology with the BR biosynthetic enzyme, DWARF1/DIMINUTO, from rice, maize, pea, tomato, and Arabidopsis. Furthermore, the typical conserved structures, such as the transmembrane domain, the FAD- dependent oxidase domain, and the FAD-binding site, are present in the GhDWF1 protein. The Southern blot indicated that the GhDWF1 gene is a single copy in upland cotton genome. RT-PCR analysis revealed that the highest level of GhDWF1 expression was detected in 0 DPA （day post anthesis） ovule （with fibers） while the lowest level was observed in cotyledon. The GhDWF1 gene presents high expression levels in root, young stem, and fiber, especially, at the fiber developmental stage of secondary cell wall accumulation. Moreover, the expression level was higher in ovules （with fibers） of wildtype （Xuzhou 142） than in ovules of fuzzless-lintless mutant at the same developmental stages （0 and 4 DPA）. The results suggest that the GhDWF1 gene plays a crucial role in fiber development.     

Hormonal regulation of growth in unfertilized cotton ovules

Exogenous plant growth regulators can substitute for pollination, fertilization, and subsequent embryo development in cotton. Isolated, unfertilized, immature ovules enlarge in the presence of kinetin, and both enlarge and produce fibers in the presence of indoleacetic acid or gibberellic acid or both. An extract of germinating cotton pollen qualitatively mimics the effect of exogenous hormones.     

三倍体甜菜未授粉胚珠培养中的植株再生

采用液体-固体培养法,从3012枚EVA三倍体甜菜未授粉胚珠培养中获得了3块愈伤组织,其中2块黄色疏松状组织94－160和95－10在继代培养2次后丧失分化能力,一块白色紧密型愈伤组织94－19在继代培养中不断增殖分化,逐渐形成胚状体并再生绿苗。茎尖细胞染色体鉴定表明,n＝9的细胞占观测总数的96．08％,为单倍体。其移栽成活植株生长势较弱,母根经低温冬藏后,次年不能正常结实。作者讨论了再生植株的可能来源及其三倍体未授粉胚珠培养在甜菜遗传改良中应用的可能性。     

荧光实时定量PCR研究GA负调控因子基因在棉花纤维不同发育时期的表达模式

棉花纤维发育经历起始期、延伸期、次级细胞壁加厚期、脱水期共4个发育时期。为了了解GA负调控因子基因在整个纤维发育时期的调节作用,采用敏感的实时定量PCR对GA负调控因子基因Gh RGL在棉花纤维不同发育时期中的转录水平进行了定量研究,通过提取来源于不同纤维发育阶段[包括-3~0 DPA(开花后)胚珠,3 DPA胚珠,5 DPA胚珠,10 DPA胚珠,15 DPA纤维,25 DPA纤维]的样品总RNA,探讨不同发育时期Gh RGL基因的表达模式。结果显示,Gh RGL基因在所有被选的样品中都有表达,其中在5 DPA胚珠和10 DPA胚珠中转录水平较高,在10 DPA胚珠中表达水平最高,在-3~0 DPA胚珠、3 DPA胚珠、15 DPA纤维、25 DPA纤维中的表达水平较低,表明Gh RGL基因在纤维伸长期表达水平较高,暗示Gh RGL可能对纤维伸长起着重要作用。