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。     

萝卜离体小孢子培养中的胚胎发生及发育途径

[目的]观察萝卜离体小孢子培养中的胚胎发生及发育途径。[方法]以中国萝卜品种山东花叶心里美为试材,研究其离体小孢子培养中的细胞核分裂特征及发育途径。[结果]离体小孢子培养过程中出现2种细胞核分裂特征的差异：①进行配子体发育的不均等分裂,即分裂形成2个大小不等的营养核和生殖核,该类小孢子形态与正常发育中双核期的小孢子相同;②进行孢子体发育的均等分裂,即形成2个大小相等的营养核。对小孢子发育进一步进行观察发现,均等分裂的细胞继续发育形成四细胞结构、多细胞团、球形胚、心形胚、鱼雷形胚及子叶形胚。[结论]该研究结果为萝卜游离小孢子培养技术提供细胞学依据。     

芜菁小孢子胚胎发生及其显微结构观察研究

以喀什芜菁为材料,利用显微镜技术,研究小孢子胚胎发生过程。试验结果表明,没有进行热激处理的小孢子主要是沿配子体途径发育,即从四分体,经由单核靠边期、双核期,发育成为成熟的花粉粒过程;33℃热激处理1~3 d后,小孢子改变发育途径,沿孢子体途径发育。部分小孢子出现细胞膨大,发生第一次有丝分裂分裂,形成2—细胞,2个子细胞之一发生垂直于子细胞壁方向的分裂,形成"T"型3—细胞原胚然后沿多细胞原胚、胚柄球形胚、鱼雷形胚、心形胚最终发育成子叶型胚。但随培养天数增加,大多数膨大的细胞不能分裂或分裂后停止发育。     

萝卜离体小孢子培养中的胚胎发生及发育途径（英文）

[目的]观察萝卜离体小孢子培养中的胚胎发生及发育途径。[方法]以中国萝卜品种山东花叶心里美为试材,研究其离体小孢子培养中的细胞核分裂特征及发育途径。[结果]离体小孢子培养过程中出现2种细胞核分裂特征的差异：①进行配子体发育的不均等分裂,即分裂形成2个大小不等的营养核和生殖核,该类小孢子形态与正常发育中双核期的小孢子相同;②进行孢子体发育的均等分裂,即形成2个大小相等的营养核。对小孢子发育进一步进行观察发现,均等分裂的细胞继续发育形成4细胞结构、多细胞团、球形胚、心形胚、鱼雷形胚及子叶形胚。[结论]该研究结果为萝卜游离小孢子培养技术提供细胞学依据。     

大白菜游离小孢子培养中胚胎发生及发育途径

[目的]观察大白菜离体小孢子培养中的胚胎发生及发育途径.[方法]以大白菜F1代杂交种为试材,采用光学显微镜观察游离小孢子胚胎发生和发育途径.[结果]细胞热激后膨大是胚状体诱导的关键因素.大白菜小孢子诱导成胚有3种途径,小孢子均等分裂途径、小孢子不均等分裂途径和小孢子直接萌发出胚途径.均等分裂途径是在连续的均等分裂以后形成原胚,原胚继续分裂形成球形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶形胚.不均等分裂途径形成的两个细胞中较大的细胞继续分裂最终形成有极性的胚状体.[结论]该研究结果为大白菜小孢子的高频率诱导提供细胞学依据.     

松花菜小孢子发育的细胞学观察

以松花菜F1代杂交种为材料,分别观察自然发育和游离培养条件下小孢子的发育过程。结果表明,自然条件下,四分体释放小孢子后,单核小孢子经历2次分裂,从双核期到三核期,最后发育为成熟花粉粒,是配子体发育途径;在游离培养条件下,小孢子经过热激(33℃)处理后,发生均等分裂或者不均等分裂,之后经过一系列的细胞增殖,最终发育成为胚状体,小孢子发育途径是从配子体向胚胎发育转换的途径。同时发现,并不是所有发生了分裂和增殖的细胞都能形成胚状体,只有极少数小孢子最终形成正常胚。     

羽衣甘蓝小孢子胚胎细胞结构变化及其植株再生

[目的]研究组织培养过程中羽衣甘蓝小孢子胚胎细胞结构变化及其植株再生,为小孢子培养技术在羽衣甘蓝中的应用提供理论依据.[方法]以12个羽衣甘蓝品种为材料,采用LEICA倒置荧光显微镜研究小孢子热激后的胚胎细胞结构变化、胚胎发育过程及出胚率差异,运用透射显微镜观察胚性小孢子细胞核的融合过程,并分析不同培养基(B5分化培养基和MS分化培养基)及其琼脂浓度(0.8%、1.0%和1.2%)对胚状体成苗率的影响.采用遮盖方式驯化组培苗后移栽大田,统计其成活率.[结果]在12个羽衣甘蓝品种中,除Y4花蕾的小孢子未发育成胚状体外,其他品种花蕾的小孢子均发育成不同数目的胚状体.其中,Y1和Y2平均每个花蕾的出胚数较高,分别为11.84和10.36个;Y3、Y7和Y8平均每个花蕾的出胚数较少,分别为1.55、1.45和0.94个.对于出胚数多的品种,对称分裂是其小孢子细胞分裂的主要方式,小孢子发育形成子叶形胚状体的比例也较高;而出胚数少的品种易发生小孢子不对称分裂,最终形成较多的畸形胚,子叶形胚数量较少.32.5℃热激1 d即可启动小孢子细胞胚胎发育进程,经原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚,最终形成子叶形胚.热激处理后培养2d小孢子进行第一次对称分裂形成两个大小、形状相似的细胞;培养5~7d后两个细胞(胚性小孢子)逐渐靠近并融合在一起,细胞核核膜紧靠在一起,随后聚结融合,核酸物质混合,融合早期形成类似花生形的细胞核结构.含不同浓度琼脂的B5分化培养基和MS分化培养基中胚状体成苗率排序均表现为0.8%琼脂<1.0%琼脂<1.2%琼脂,且同一琼脂浓度下,B5分化培养基的胚状体成苗率均较MS分化培养基的高.组培苗驯化后移栽大田,成活率可达100%.[结论]通过小孢子培养可快速有效获得羽衣甘蓝小孢子单、双倍体再生植株.在培养过程中,胚性小孢子细胞核融合可能是导致单倍体小孢子自发加倍成为多倍体的重要方式,且含1.2%琼脂的B5分化培养基更适合用于羽衣甘蓝胚状体增殖分化成苗.     

耐寒结球甘蓝小孢子培养及其发育过程

以6份耐寒结球甘蓝杂交F1为试验材料,研究其胚胎发生过程及胚胎发生的诱导条件,为耐寒甘蓝材料的小孢子培养,以及其他芸薹属小孢子胚胎体系的建立及优化提供理论依据。采用4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色方法对小孢子体内和体外的发育及胚胎发生过程、特征进行观察;NLN-13培养基中添加阿拉伯半乳聚糖(Arabinogalactan,AG)和阿拉伯半乳糖蛋白(Arabinogalactan-protein,AGP)对小孢子培养胚胎发生率的影响进行统计分析;小孢子体内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成熟花粉,小孢子单核晚期对应的花蕾长度主要集中在3.5~4.5mm;体外培养中,热激胁迫(32.5℃)诱导小孢子从配子体发育途径向胚胎发生途径转换,只有少数胚性细胞最终发育成为胚状体;供试材料中有5份材料获得胚状体,材料间出胚量差异较大,其中‘寒玉37’出胚量最高,为每蕾22.5个;在NLN-13培养基中添加10mg/L AG或10mg/L AGP,可以促进耐寒甘蓝胚状体发生。32.5℃热激胁迫1d可有效诱导耐寒甘蓝小孢子培养中的胚胎发生,10mg/L AG或10mg/L AGP促进胚胎诱导。     

小麦(Triticum aestivum L.)游离小孢子发育及花粉胚发生的初步研究

本文研究了小麦(Triticum aestivum L.)游离小孢子启动、多细胞花粉和愈伤组织形成、以及胚状体发生的过程。结果发现:1.小麦游离小孢子第一次有丝分裂的方式与小孢子发育时期有关;2.游离小孢子不等分裂后营养细胞的再分裂过程与小孢子均等分裂非常相似,两者的命运也非常相似;3.小麦游离小孢子能够形成胚状体,其主要是由三细胞原胚或“胚性多细胞团”发育而成。     

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。     

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.     

五唇兰小孢子发生和雄配子体发育的观察

观察了五唇兰小孢子发生和雄配子体的发育,结果表明,五唇兰小孢子母细胞减数分裂不完全同步,小孢子四分体有四面体型、左右对称形、交叉形和T形等多种类型,它们形成花粉小块,并由花粉小块聚集成花粉块。小孢子进行不对称有丝分裂形成1个小的生殖细胞和1个大的营养细胞。随着花粉发育,生殖细胞进入营养细胞的细胞质中,花粉成熟时为二细胞型。     

甘蓝型油菜小孢子胚状体诱导的主要影响因素研究

对基因型、小孢子发育时期、高温起始培养、培养基等甘蓝型油菜游离小孢子培养诱导胚状体的主要影响因素,研究表明：基因型和小孢子发育时期起决定性的作用,不同品种间甚至同一品种内的个体间,诱导频率差异显著;适宜培养的小孢子发育时期为单核晚期;培养基中加入活性炭可提高胚状体诱导频率;起始培养高温热击促进胚状体诱导。成熟胚状体在无激素Ｂ５培养基中,直接再生出植株或经次生胚继代培养再生植株。     

番茄(Lycoqersicon esculentum Mill)小孢子发生及其雄配子体发育的细胞学观察

番茄小孢子的发生从孢原细胞开始,经过造孢细胞,小孢子母细胞、四分体、小孢子、雄配子体等发育阶段,最后形成二核花粉.番茄的绒毡层细胞是由初生壁细胞衍生的同型的双核细胞,正常情况下在减数分裂时期至四分体时期同步溶解.番茄的绒毡层为"变形绒毡层"类型,即溶解后的绒毡层要形成周原质团流入药室.番茄小孢子母细胞的减数分裂为同时型,在减数第一次分裂后不立即形成细胞壁,而是形成一个双核细胞;第二次分裂中,两个核同时进行分裂,其方向互为垂直,当分裂完成时,在四个核之间产生细胞壁,分隔成一个呈正四面体形的四分体.新形成的小孢子有浓厚细胞质和一个位于中央的细胞核.小孢子进一步发育形成明显的细胞壁,增大体积,细胞核被挤向一侧,在贴近细胞壁的位置上细胞核进行有丝分裂.分裂的结果形成两个子核:生殖核和营养核,两核之间最初由一弧形细胞板分隔成两个不等的细胞.番茄小孢子的发育基本是同步的,大多数小孢子都能发育成正常的成熟花粉.     

川赤芍花粉粒发育过程的细胞学观察

运用常规石蜡切片技术观察了川赤芍小孢子的发生和雄配子体的形成过程,结果表明:4月上中旬为小孢子及雄配子体发育时期;小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂为同时型,呈四面体型排列,少左右对称型;成熟花粉为2-细胞型。     

航天搭载雪里蕻小孢子培养获得再生植株

对经"实践八号"育种卫星搭载雪里蕻进行小孢子培养研究。结果表明:雪里蕻小孢子分离12 d后肉眼可见胚状体,28 d后获得子叶期胚状体;雪里蕻平均每花蕾胚状体产量为6.1个;在不含激素B5培养基中的一次萌发率为38%,在含有激素的B5-1培养基中为27%;在含有激素的B5-2培养基中的次生萌发率为62%;共获得165株雪里蕻再生植株。     

大白菜温敏雄性不育TsCMS7311育性恢复的细胞学观察

以大白菜温敏雄性不育系TsCMS7311为试材,对发生育性恢复和未发生育性恢复的花药进行细胞学观察。结果表明,在孢原细胞期之前,二者没有明显差异。常温下,未发生育性恢复的花药在孢原细胞期就停止发育;少数花药1~2个角隅处可分化形成孢原细胞,造孢细胞,花粉母细胞,但花粉母细胞在减数分裂的第一次分裂时解体。在低温处理条件下,育性恢复,花药发育正常,经过孢原细胞期、造孢细胞期、花粉母细胞期后,可以顺利形成四分体,可育花药的四分体可以释放出小孢子并发育为成熟的花粉粒,同时绒毡层细胞开始解体,最后消失。     

蝴蝶兰雄配子体发育观察

[目的]观察蝴蝶兰雄配子体的发育过程,探讨蝴蝶兰雄配子体发育规律,为蝴蝶兰种质资源的收集与保存和杂交育种提供参考依据.[方法]将蝴蝶兰花粉块用改良FAA固定,爱氏苏木精整体染色,常规石蜡切片用显微镜观察雄配子体的发育过程.[结果]蝴蝶兰小孢子母细胞减数分裂形成的小孢子四分体有四面体形、左右对称形、交叉形和T形等多种类型,小孢子四分体联结在一起形成花粉小块,并由花粉小块聚集成花粉块.小孢子进行不对称有丝分裂形成1个小的生殖细胞和1个大的营养细胞.随着花粉发育,生殖细胞进入营养细胞的细胞质中,花粉成熟时生殖细胞呈梭形,营养核呈新月形.[结论]蝴蝶兰为二细胞型花粉,花葶基部花蕾的花粉块可作为杂交育种授粉材料.