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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

引种鲁梅克斯长叶-20的生殖特征

运用石蜡切片技术、光学显微镜和扫描电子显微镜技术对鲁梅克斯长叶-20花芽形态分化、大小孢子发生与雌雄配子体发育以及胚后发育等生殖过程进行研究。结果表明,鲁梅克斯长叶-20花芽分化分为花序原基分化期、小花原基分化初期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基形成期和雌蕊原基形成期;小孢子母细胞经减数分裂形成四分体,属四面体型,成熟花粉粒以2-细胞型为主,兼有3-细胞型,具有3条或4条萌发沟;雌蕊发育过程中双珠被的倒生胚珠、厚珠心发育形成核型胚乳,大孢子母细胞减数分裂后形成的四分体呈线形排列,合点端的一个功能大孢子发育成单核胚囊,经三次连续的有丝分裂形成八核的蓼型胚囊;受精后初生胚乳核先于合子分裂,为胚的发育提供营养,胚经过原胚期、球形胚期、心形胚期直至发育成具有完整子叶的成熟胚。     

结球甘蓝游离小孢子热激处理下差异表达基因分析

[目的]本文旨在探讨结球甘蓝游离小孢子培养早期体胚发生的分子机制,分析游离小孢子在热激处理下的基因表达谱。[方法]将易出胚结球甘蓝高代自交系611单核靠边期小孢子分别在体外32.5℃培养1 d(热激处理,E2)、体内正常生长1 d(对照组1,E3)及体外25℃培养1 d(对照组2,E5),利用转录组测序技术(RNA-Seq)对3个处理的小孢子文库进行差异基因表达谱分析,并鉴定热激处理下早期体胚发生的响应基因。[结果]将3个处理的小孢子Uni Gene表达量依次进行两两相比,即E2 vs E3、E2 vs E5以及E3 vs E5,分别鉴定出2 506、1 073和3 322个差异表达基因。基因本体(gene ontology,GO)聚类分析表明,热激处理下的差异表达基因显著富集到细胞组分中的细胞部件、细胞及细胞器;在分子功能中,这些基因在结合、催化活性及核酸结合转录因子活性中的比例最高;在生物过程中的细胞过程、代谢过程及刺激反应等类别中的比例也最高。京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路分析显示,热激处理下的差异表达基因显著富集到植物激素信号转导、植物病原互作、淀粉和糖代谢、抗坏血酸代谢、苯丙氨酸代谢以及多糖降解等途径。进一步对抗坏血酸代谢途径相关基因进行分析,抗坏血酸过氧化物酶基因APX1和APX2,半乳糖脱氢酶基因Gal DH以及乙醛脱氢酶基因AD在体外32.5℃培养1 d后均显著上调表达。[结论]通过转录组学方法揭示了结球甘蓝游离小孢子在热激处理下基因组的表达变化,鉴定了可能与早期体胚发生相关的抗坏血酸代谢途径基因,为进一步研究甘蓝小孢子体胚发生的分子机制奠定了基础。     

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。     

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.     

利用6-BA促进小麦小孢子胚胎发生的研究

进行适当的预处理是促进小麦小孢子胚胎发生的必要条件。在高温和饥饿胁迫的基础上,通过添加一定浓度的6-BA,研究了6-BA对小麦小孢子胚胎发生的影响。结果表明：添加6-BA可缩短高温处理时间,从而避免大量白化苗的产生,并使得胚状体的产量提高了1.1倍,绿苗产量提高了2.8倍。     

预处理对不结球白菜游离小孢子胚胎发生的影响

研究了低温预处理、热激处理和高糖浓度处理对不结球白菜游离小孢子胚胎发生的影响。结果显示：对供体花蕾进行1～3d的低温预处理能显著提高出胚率,超过5d则明显降低,并且不同基因型对低温预处理的反应不同;热激处理对小孢子胚胎发生起关键作用,不同基因型所要求的最佳热激温度和时间不同;以17％的高糖浓度培养基对游离小孢子进行1～4d预处理能显著提高出胚率,随处理时间的延长效果降低,但在1～4d范围内胚诱导率均高于对照。     

平邑甜茶的无融合生殖及单性胚的发育

平邑甜茶的胚囊是由胚囊母细胞直接有丝分裂产生,而胚囊内无助细胞,因此为6核5细胞。胚由未经受精的卵细胞发育而成,因此在无融合生殖中届孤雌生殖。单性胚具有苹果属合子胚相同的发育途径,可分为8个时期:1.球胚前原胚期;2.小球胚期;3.球胚期;4.大球胚期;5.心形胚期;6.鱼雷胚期;7.幼胚期;8.成熟胚。原胚的发育属茄型。胚乳的发育属核型,当胚乳发育处于大球胚形成前,胚乳为游离核,当幼胚形成时,胚乳已形成细胞。当幼胚体积膨大为成熟胚时,则胚乳已解体。     

水稻多胚苗的初步研究 Ⅰ.胚胎学的观察

对3份水稻多胚材料的胚囊观察表明,水稻多胚来源有5条途径:(1)合子胚原体裂生形成2个胚;(2)合子与助细胞受精同时发育成胚;(3)反足细胞多次分裂形成类似胚状的“拟胚”;(4)珠心细胞进入胚囊发育形成胚原体;(5)胚乳发育形成胚状体.其中第(1),(2)条途径能形成多胚苗.由反足细胞形成的‘拟胚”一般只能发育到几十个细胞就停止了.珠心细胞形成的胚原体,由于发育时间较迟,只有合子胚败育后,才能得到进一步的发育.     

叶用芥菜小孢子离体培养条件

以5个叶用芥菜Brassica juncea var. foliosa品种为试材, 研究了游离小孢子培养过程中基因型、低温预处理、高温热激、更新及加液和秋水仙碱等对小孢子胚状体发生的影响。结果表明:有4个品种获得胚状体, 各品种间胚状体产量存在显著差异, ‘特选九心芥’胚产量最高;4℃低温预处理24~48 h及33~34℃高温热激处理24~48 h对诱导胚状体发生和发育有促进作用;更新和添加培养基处理也可促进胚状体发生, 以质量浓度为170.0 g·L-1的蔗糖起始培养48 h后添加等质量浓度90.0 g·L-1蔗糖培养基处理效果最佳;1~10 mg·L-1秋水仙碱24~48 h处理可提高小孢子培养反应, 增加供试材料胚产量。     

高等植物小孢子胚胎发生的细胞和分子生化机制研究进展

小孢子胚胎发生的细胞学研究已取得了显著进展,并分离鉴定出一些小孢子胚胎发生表达的胚胎专一基因,但小孢子胚胎发生的机理尚未完全明确。综述了高等植物小孢子胚胎发生的细胞学以及分子和生物化学方面的最新研究进展,旨为进一步揭示小孢子的胚胎发生机理提供十分有用的信息。     

蒲桃胚胎发育及多胚来源的初步研究

观察了蒲桃花果的形态结构和胚胎发生.蒲桃胚囊的发育属蓼型.每个蒲桃子房内有10多个胚珠,但成熟果实内多数只有1粒种子,少数为2粒,原因为一些胚囊不能发育成熟,而那些成熟的胚囊又有一部分不能顺利地完成双受精.蒲桃胚乳发育属核型.在受精之前,多数珠心的表皮下即有珠心胚原细胞出现,这些细胞分裂成为不定胚的原始体.随着某些珠心内的胚囊败育,这些不定胚原始体也归于消亡.而那些顺利完成双受精的胚囊外的不定胚原始体则可往胚囊方向靠拢,并进一步侵入胚囊.通常,侵入胚囊的珠心胚达5—9个.此外,也观察到了裂生多胚现象.最终,每粒发育成熟的种子内存有2-10个胚,合子胚、裂生胚和珠心胚混杂在一起.     

菜薹授粉受精及胚胎发育过程的观察

[目的]研究菜薹的授粉受精及胚胎发育过程,为菜薹育种学及组织培养工作提供参考。[方法]以青露菜薹(2n=2x=20)为试材,对其授粉受精及胚胎发育过程进行系统观察研究。[结果]菜薹花粉活力强,萌发率高,花粉管在花柱和子房中生长正常。双受精后合子伸长经不均等分裂形成二细胞原胚,经继续有丝分裂形成T原形胚,球形原胚,经过心形期、鱼雷形期、手杖形期、马蹄形期,最后发育成熟。[结论]菜薹授粉受精过程正常,胚胎发育过程与芸苔属其他蔬菜原胚发育相一致,属柳叶菜型。     

2个甘蓝F1小孢子培养中高出胚率的诱导技术研究

以2个优良的F1甘蓝为试材,探讨了高温热激、蔗糖浓度、添加和更换培养液培养、激素种类与浓度配比等因素对提高甘蓝小孢子诱导胚产量的影响.结果表明,2个F1甘蓝材料经24 h 、33℃高温热激处理对小孢子胚胎发生是必要的;小孢子在13%蔗糖浓度培养基(NLN-13)中培养胚产量最高,为1.89胚/蕾;高浓度蔗糖的培养基(NLN-17)培养3 d后添加低浓度蔗糖培养基(NLN-10)培养能大幅度提高胚产量,比一直在13%蔗糖的培养基(NLN-13)培养的胚状体增加255.2%;NLN-13培养基中添加0.1 mg/L 6-BA和0.05 mg/L NAA能够诱导出高胚产量.     

水稻愈伤组织体细胞胚胎发生的细胞学研究

从水稻的成熟胚诱导的愈伤组织,通过分化培养基的再诱导,产生体细胞胚胎(胚状体)。培养条件对胚状体的形成是很重要的。胚状体发生过程中,形成胚原细胞;原胚;球形胚;心形胚;以及不很明显的鱼雷胚(或梨形胚)等形态。胚原细胞可以单个发生,也可群体发生,因此可以形成胚胎群。