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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

芜菁小孢子培养及其胚状体离体发育过程

为提高芜菁小孢子培养的产胚率,以新疆柯坪县当地农家品种‘阿恰芜菁’为供试材料,通过DAPI染色进行荧光显微观察芜菁花蕾长度与小孢子发育时期的对应关系,了解其对胚诱导的影响,并利用倒置显微镜技术观察了解小孢子培养过程中胚状体离体发育过程。结果表明:花蕾长度为1.5~2.0mm时,仅有6.45%的小孢子处于单核靠边期,培养未得到胚状体;当花蕾长度为2.0~2.5mm时,56.55%的小孢子属于单核靠边期,此时产胚率最高,每蕾达8.32个;当花蕾长度为2.5~3.0 mm时,单核靠边期的小孢子降至36.15%,此时可以得到胚状体,但每蕾仅有0.72个。可见,大部分处于单核靠边期至双核早期的小孢子最适合芜菁的小孢子培养。芜菁小孢子培养过程中胚状体的发育过程为:热激处理→膨大→均等分裂或不均等分裂→小细胞团→球形幼胚→心形胚→鱼雷形胚→子叶期胚→胚再生植株,且在此过程中胚胎发育存在不同步性。     

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.     

不结球白菜小孢子胚胎发生过程及发育途径研究

采用FDA荧光染色法对小孢子游离培养的发育过程进行了观察。结果表明:不结球白菜花粉母细胞减数分裂释放出的小孢子发育到单核靠边期及稍后时期染色最深、活力最强。多数游离小孢子培养经历的发育过程与合子胚相似,并且胚胎发育迅速,6～9 d产生大量球型胚,13 d开始出现子叶型胚胎。小孢子胚胎发育途径既有对称分裂并产生胚胎的途径(B途径),也有第1次不对称有丝分裂的方式;第1次不对称分裂后,既有营养细胞单独发育成胚的现象(A途径),也有营养细胞和生殖细胞共同发育成胚的现象(E途径),但未发现生殖细胞单独发育成胚的现象。     

预处理对萝卜离体小孢子发育的影响

研究了低温、甘露醇、秋水仙素预处理对5个萝卜品种离体小孢子发育的影响。结果表明,单纯的花枝低温预处理对小孢子发育没有影响,而低温结合甘露醇和秋水仙素预处理可提高萝卜离体小孢子的膨大率、成胚率及胚状体的再生率,且不同品种适宜的处理方式不同。B5-13培养基中添加15 g/L甘露醇预处理花药1 d或3 d,或B5-13培养基中添加10 mg/L秋水仙素预处理花药1 d或3 d均可不同程度地促进萝卜离体小孢子培养的成胚率。诱导出的胚状体除极少数没有形成再生植株外,大部分均获得了再生植株,有的再生率高达100%。     

南瓜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育(英文)

[目的]研究南瓜花粉母细胞的减数分裂及其雄配子体发育过程,以期为南瓜花药培养等方面研究提供一定细胞学依据。[方法]采用爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对南瓜"天虹"的花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程中细胞结构变化和染色体行为进行了观察研究。[结果]南瓜花粉母细胞在细胞核分裂过程中,核膜核仁于中期I消失,末期I重新出现,此时形成2个新月形的细胞核,两核之间出现成膜体,但未出现细胞壁,该成膜体在中期Ⅱ又逐渐消失,末期Ⅱ重新出现。第2次分裂纺锤体中央离心扩散的成膜体与第1次分裂两核相对的中央界面形成的成膜体相连,小孢子细胞壁向心产生。多数四分体中包含四个子细胞,少数还含有额外的小细胞。单核靠边期核仁由1个分解成2～3个或多个,进入有丝分裂前期,成熟花粉为二细胞型。1.0～2.0cm长花蕾中多数花粉细胞处于单核期,可以将其作为花药或小孢子培养的取材依据。[结论]该研究结果为南瓜细胞遗传学方面的研究奠定了基础。     

南瓜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育研究

[目的]研究南瓜花粉母细胞的减数分裂及其雄配子体发育过程,以期为南瓜花药培养等方面研究提供一定细胞学依据。[方法]采用爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对南瓜"天虹"的花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程中细胞结构变化和染色体行为进行了观察研究。[结果]南瓜花粉母细胞在细胞核分裂过程中,核膜核仁于中期I消失,末期I重新出现,此时形成2个新月形的细胞核,两核之间出现成膜体,但未出现细胞壁,该成膜体在中期Ⅱ又逐渐消失,末期Ⅱ重新出现。第2次分裂纺锤体中央离心扩散的成膜体与第1次分裂两核相对的中央界面形成的成膜体相连,小孢子细胞壁向心产生。多数四分体中包含四个子细胞,少数还含有额外的小细胞。单核靠边期核仁由1个分解成2～3个或多个,进入有丝分裂前期,成熟花粉为二细胞型。1.0～2.0 cm长花蕾中多数花粉细胞处于单核期,可以将其作为花药或小孢子培养的取材依据。[结论]该研究结果为南瓜细胞遗传学方面的研究奠定了基础。     

萝卜游离小孢子培养中胚性小孢子的选择

研究了不连续perc0Ⅱ密度梯度离心方法在萝卜胚性小孢子选择上的应用。结果表明，经percoⅡ密度梯度离心后，萝卜小孢子被分为4层，每一层小孢子都位于两种密度的界面上，按小孢子的密度大小由上而下依次为四分体时期、单核-双核期、单核-双核-三核期及三核时期。同时研究了花蕾长度与平均核数的关系，选择出了适合萝卜游离小孢子培养的胚性小孢子。     

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。     

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.     

萝卜游离小孢子培养及胚再生植株研究

[目的]探讨在自然生长条件下若干因素对萝卜（RaphanussativusL．）小孢子胚诱导及胚再生植株的影响。[方法]首先探讨不同萝卜品种的出胚能力,然后分析热激、低温预处理和培养基对小孢子培养的影响,最后研究胚状体再生成苗与植株继代培养情况。[结果]对22份萝卜材料进行游离小孢子培养,12份获得胚状体,3份获得再生植株,出胚材料中90％以上为杂种一代。4℃低温预处理0～3d小孢子出胚率无明显差异;培养基中加入1～2滴0．5％活性炭和一定浓度6-BA可显著促进小孢子诱导产生胚;不同萝卜品种适宜的热激温度和时间有所不同;发育正常的子叶型胚成苗率为100％;胚萌发分化早期适宜培养基为B5＋2％蔗糖＋1．2％琼脂,后期可逐渐将琼脂浓度降低;FCM测定小孢子植株自然加倍率为30％,单倍体占少数,四倍体与嵌合体（二、四倍）均为30％;秋水仙素处理单倍体植株,人工加倍率达60％。[结论]该研究完善了萝卜游离小孢子培养技术,可提高单倍体获得频率,加快这一技术在育种实践中的应用步伐。     

茄子小孢子培养技术研究

[目的]开展茄子小孢子培养技术研究,为茄子单倍体育种在生产实践上应用提供技术支持.[方法]以6个不同基因型茄子栽培品种为试材进行小孢子培养,探究基因型、花药预处理、花药壁组织及供体植株生长环境对茄子小孢子培养的影响.[结果]6个茄子栽培品种均能诱导出愈伤组织,但诱导频率差异明显,其中,37号和128号品种的小孢子愈伤组织诱导频率极显著高于其他品种(P< 0.01,下同);6个茄子品种中仅37号品种能形成再生植株,其中5株为单倍体植株,8株为双单倍体植株.茄子小孢子培养必需进行高温(36℃)热激处理,最佳处理时间6d;低温(4℃)预处理不能启动茄子小孢子脱分化形成愈伤组织,但能极大促进愈伤组织形成;花药预处理以低温(4℃)处理6d+高温(36℃)处理6d的效果最佳,愈伤组织的诱导频率达60.0个/花药;花药壁组织与小孢子共培养能促进愈伤组织形成,最佳处理时间8~12 d.供体植株在露地环境条件下小孢子愈伤组织诱导频率极显著高于温室环境条件.[结论]对露地环境条件下种植的37号和128号茄子的花药进行低温(4℃)处理6d+高温(36℃)处理6d,可获得最佳的小孢子愈伤组织诱导效果.