菠萝愈伤组织中体细胞胚起源过程的组织细胞学观察

以菠萝（Ananas comosus）‘神湾’品种为材料,采用石蜡切片法对其愈伤组织中球形胚形成过程进行了组织细胞学观察。结果表明,非胚性愈伤组织转入到MS + 4.0 mg · L-1 2,4-D + 0.5 mg · L-1 6-BA培养基培养后,愈伤组织中先出现一些胚性细胞;然后单个胚性细胞分裂形成一个由多细胞组成的原胚。原胚细胞分生能力强,与周围的母体组织之间形态差异显著,界限明显,其下部形成一个类似胚柄的结构。随着原胚不断生长,其形状由长椭圆形发展成倒卵形,最后逐渐形成表面较光滑、外观近球形的球形胚,并在‘胚柄’基部与母体组织连接处形成离层。与此同时,球形胚内出现细胞分化。菠萝体细胞胚发生具有内、外两种起源方式,另外愈伤组织中体细胞胚发生普遍存在着不均匀、不同步和次生胚等现象。     

狗蔷薇类根体和类原球茎发生发育的组织学研究

以狗蔷薇叶片为对象观察其类根体和类原球茎发生发育的过程。发现叶片外植体叶柄维管束的原形成层细胞在2,4-D的诱导下分裂并扩大形成狭长的微管组织细胞,进一步衍生形成根源基细胞,根源基细胞分裂形成根尖分生组织,并最终形成类根体。类根体具有根冠、生长点、伸长区和根毛区,类根体只有初生结构,不具备次生结构。携带有愈伤组织的类根体在含TDZ的1/2MS培养基和光照协调作用下,根尖分生组织消失并分化成成熟的薄壁细胞,中柱鞘上部的细胞形成胚性愈伤组织,其分化为胚性细胞并形成新的分生中心,突破皮层和表皮,进而形成类原球茎。     

外源多胺对荔枝愈伤组织增殖及体胚发生的作用

[目的]研究多胺[腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)]对愈伤组织增殖及体胚诱导的作用,为揭示多胺在荔枝离体再生中的功能提供依据.[方法]采用单因素试验设计,分别在愈伤组织增殖及体胚诱导过程中添加多胺及其合成抑制剂[D-精氨酸(D-Arg)、环己胺(Cha)],比较不同处理下妃子笑荔枝愈伤组织增殖及体胚诱导差异.[结果]低浓度多胺或高浓度多胺合成抑制剂促进愈伤组织增殖,愈伤组织增殖量达显著水平,胚性愈伤组织(EC)与非胚性愈伤组织(NEC)颜色状态界限更加明显.与对照相比,经过多胺处理增殖的愈伤组织乳白胚诱导数及萌发率均降低,而多胺合成抑制剂处理增殖的愈伤组织乳白胚诱导数及萌发率随着多胺合成抑制剂浓度升高而升高,当Cha质量浓度为200 mg·L-1时,乳白胚数量最多,达960个·g-1,萌发率29.41％;当D-Arg质量浓度为700 mg·L-1时,乳白胚萌发率最高,为32.35％,胚数量为450个·g-1.体胚诱导培养基上添加多胺及其合成抑制剂对体胚诱导作用差异较大,Spd促进体胚发生作用较明显,当Spd质量浓度为20mg·L-1时,乳白胚数量为590个·g-1,萌发率为30.30％.体胚发生培养基上添加Cha或高浓度D-Arg抑制体胚发生,而添加低浓度D-Arg则促进体胚发生.[结论]在愈伤组织增殖培养基上添加3种多胺可促进愈伤组织增殖并保持胚性,且抑制原胚发生,而Cha及高浓度D-Arg促进原胚发生.体胚诱导培养基中添加低浓度Spd促进体胚分化.     

荔枝组织培养中胚状体产生的类型及分析

以荔枝２０—３０ｄ龄幼胚为外植体诱导产生愈伤组织，并筛选建立了幼胚胚性愈伤组织系。胚性愈伤组织在附加２，４－Ｄ的ＭＳ培养基上诱导胚状体分化，在附加ＮＡＡ和ＩＢＡ的培养基中促进胚状体的发育和成熟。在体外胚胎发生过程中，形成大量各种类型的胚状体，其中出现不少异常胚；胚性愈伤组织继代培养过程中存在大量的染色体变异，这可能是产生异常胚的重要原因之一。     

胡萝卜游离小孢子培养及其发育过程研究

 以11份不同基因型胡萝卜为试材进行游离小孢子培养研究,并对胚状体及愈伤组织形成过程进行细胞学观察。诱导培养92 d后,有5份材料形成肉眼可见的胚状体或愈伤组织。其中70198和80Q54均诱导出胚状体和愈伤组织,胚状体产率分别为每皿10.56和7.00个,愈伤组织产率分别为每皿3.56和8.38个;90234仅形成胚状体,产率为每皿6.75个;70Q78和80Q52仅产生愈伤组织,产率分别为每皿3.00和1.00个。细胞学观察表明胚状体和愈伤组织形成过程具有完全不同的结构特征。发育成胚状体的小孢子细胞壁变薄,膨大伸长,长度可至原来的1.5 ~ 4.0倍,有明显大液泡,初期细胞纵向分裂,成串排列,细胞之间紧密连接,而发育成愈伤组织的小孢子膨大成球状,多次分裂后松散地连接在一起。通过流式细胞仪鉴定70198、70Q78和80Q54获得的137株再生植株倍性,单倍体、二倍体及三倍体所占比例分别为68.6%、29.9%和1.5%。     

辣(甜)椒游离小孢子培养中的雄核发育和胚胎发生

对灯笼、牛角、羊角、线形和朝天椒等辣(甜)椒游离小孢子的培养与观察表明：在雄核发育过程中,分离后仍膨大的小孢子能够继续发育,皱缩的则死亡;小孢子最初的细胞分裂有均等和不均等两种分裂方式;脱分化的小孢子可经历胚胎发生和器官发生两种发育途径,二者之间可相互转换;胚胎发生过程与合子胚发育过程极相似,直到心形胚以前均可观察到胚柄的存在;成熟的胚状体能够萌发,但胚根端生长的能力远远比胚芽端强;观察到胚状体发生不同步及多种畸形发育样式;小孢子在分裂早期如果突破花粉壁会形成薄壁细胞团,继续发育为愈伤组织,进而转向器官发生途径;小孢子愈伤组织易形成不定根,可形成次生胚状体,未观察到不定芽的发生。不同类型辣(甜)椒游离小孢子的雄核发育与胚胎发生程序相同。     

氨基酸对荔枝愈伤组织增殖及体胚发生体系优化的研究北大核心CSCD

【目的】探究氨基酸对荔枝愈伤组织增殖及体胚诱导的影响。【方法】采用L9(34)正交设计,分别在妃子笑荔枝愈伤组织继代及体胚诱导阶段添加不同氨基酸,比较其对愈伤组织增殖及体胚诱导的影响。【结果】在愈伤组织增殖阶段培养基中添加氨基酸均显著提高愈伤组织增殖率,最优处理为基础继代培养基添加0.1 g·L^(-1)γ-氨基丁酸+0.2 g·L^(-1)谷氨酰胺,愈伤组织增殖率为初始接种量的14.04倍。与对照相比,氨基酸处理组的胚性愈伤组织淡黄,颗粒较小,细胞呈椭圆形,细胞质浓厚,多为正在分裂状态;非胚性愈伤组织浅白,水渍严重,着生于顶部或者边缘,易于剔除。在愈伤组织增殖阶段培养基中添加γ-氨基丁酸、谷氨酰胺和丙氨酸对后续的体胚发生及萌发影响极显著(p<0.01),最优配方为基础继代培养基添加0.3 g·L^(-1)γ-氨基丁酸+0.4 g·L^(-1)谷氨酰胺+0.05 g·L^(-1)丙氨酸,每克愈伤组织可获得461个体胚,77株组培苗。在体胚发生阶段培养基中添加氨基酸,获得的体胚发生及萌发最优配方为基础诱导培养基添加0.3 g·L^(-1)γ-氨基丁酸+0.4 g·L^(-1)谷氨酰胺+0.05 g·L^(-1)丙氨酸,每克愈伤组织可获得270个体胚,72株组培苗。【结论】氨基酸可调节愈伤组织胚性,提高愈伤组织增殖率,促进体胚发生及萌发。     

柑桔胚珠培养及胚状体发生的研究

选用‘椪柑’、‘锦橙’、‘桃叶橙’、‘华农本地早’花后7周幼果胚珠进行培养.其胚状体发生的百分率分别是:48.5%、21.2%、19.8%、6.4%;胚性愈伤组织则为:28.2%、13.5%、15.8%、5.8%.各品种胚状体和胚性愈伤组织发生的百分率明显不同.与品种胚数多少相一致.不同激素和有机物对柑桔胚珠培养、胚状体的发生及胚性愈伤组织形成产生不同的影响.多单胚的‘华农本地早’仅从基本培养基中产生胚状体和胚性愈伤组织.胚珠培养中,胚状体发生的方式,根据来源不同分为三种:第一种是由胚珠(或已黄的球形胚上)长出白色的胚性愈伤组织,继而产生胚状体:第二种是在已分化的幼苗下胚轴或根部产生胚性愈伤组织和胚状体;第三种是在畸形胚上直接不断的分化出胚状体.     

香榧体细胞胚发生、发育的形态与细胞学观察

将香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)的未成熟合子胚置于SH+0.1 mg·L-1 NAA+500 mg·L-1AC+3%蔗糖+0.5 g·L-1 Gln培养基上暗培养45 d,诱导产生半透明颗粒状胚性愈伤组织;将胚性愈伤组织转入SH+20 g·L-1 PEG+10 mg·L-1 ABA培养基中暗培养3个月诱导体细胞胚。采用碘—碘化钾染色和石蜡切片技术对体胚起源、形态发育与细胞组织学进行了观察。结果表明:胚性愈伤组织起源于合子胚胚轴表皮或皮层细胞的对称分裂。胚性愈伤组织含有两类细胞,一种是细胞质浓厚、细胞核大、体积小的圆形胚性细胞,另一种是高度液泡化拉长的细胞。胚性愈伤组织包含由这两种细胞构成的原胚团Ⅰ、原胚团Ⅱ和原胚团Ⅲ,以及一些游离细胞。原胚团Ⅲ在无植物生长调节剂的SH基本培养基上形成原胚,原胚接入成熟培养基,历经球形、棒状、心形、鱼雷形胚后发育成子叶胚。将子叶胚转入萌发培养基后胚根伸长,胚芽发育长出针叶,形成完整的再生植株。同时在离体培养中合子胚胚柄处退化的裂生多胚也能重新发育形成胚体。在初生体胚发育过程中表面常伴有次生体细胞胚的形成。     

唐菖蒲体细胞胚起源、发育的形态与组织细胞学观察

 以唐菖蒲‘Advanced Red’品种的籽球为试验材料,将籽球切片放在MS + 6.0 mg · L^-1 TDZ培养基上暗培养21 d,诱导胚性愈伤组织;将胚性愈伤组织转入MS + 1 mg · L^-1 2,4-D培养基中暗培养28 d诱导体细胞胚。使用立体显微镜和石蜡切片技术对体胚形态与细胞组织进行观察。结果表明：体胚诱导14 d后,开始出现一些胚性细胞,之后形成多个细胞组成的原胚（pre-embryonic cell complexes）,原胚进而发育形成球形、盾形,心形、鱼雷形胚和子叶期胚。将成熟的体胚转入MS培养基后长出不定根和不定芽,形成完整的植株。唐菖蒲体胚的起源有外起源和内起源两种方式。在初生体胚发育过程中还伴有次生胚的形成。     

Picloram,ABA和TDZ对香蕉体细胞胚胎发生的影响

 研究Picloram、ABA和TDZ对贡蕉未成熟花序来源的胚性细胞悬浮系体细胞胚胎发生的影响。结果表明, 8.28 μmol/L Picloram替代2, 4-D可获得15.56%的胚性愈伤组织诱导率; 在体细胞胚诱导初期加入ABA则抑制体细胞胚的发生, 并造成其萌发时严重愈伤化; TDZ可有效地改善体胚萌发率和植株转换率, 其中0.2 μmol/L TDZ处理的体胚萌发率和植株转换率分别从对照的17.28%、16.49%提高到72.77%和67.05%。     

荔枝龙眼细胞悬浮培养和转基因研究(英文)

应用正交设计研究了IBA、6-BA、GA3和CM等植物生长调节剂在龙眼(Dimocarpus longana Lour.)与荔枝 (Litchi chinensis Sonn.)细胞悬浮培养中的作用,并就悬浮培养细胞对Km的敏感性以及用金刚沙对胚性愈伤组织在 液体状态下进行创伤和用分别带有AP1和APBD基因的农杆菌对创伤的愈伤组织进行遗传转化进行了探讨。结果 表明:IBA、6-BA、GA3和CM均可显著地提高悬浮培养系的产量,但GA3导致细胞的快速生长和褐变。悬浮培养系 细胞在液体培养基中比在固体培养基中对Km较敏感。用金刚沙对胚性愈伤组织在液体状态下进行创伤后进行农 杆菌介导转化可以得到更多的Km抗性胚状体。PCR检测结果显示,AP1及AP-D基因均已转入龙眼的胚状体中。     

柑橘体细胞胚发生的组织细胞学研究

以伏令夏橙长期继代培养的愈伤组织诱导体细胞胚发生。切片观察表明:胚性愈伤组织由胚性和非胚性细胞组成,体细胞胚发生以单细胞外起源方式为主,也可能来自胚性细胞团。胚性细胞分裂产生两个细胞,进而分化发育成多细胞原胚、球形胚、心形胚及子叶胚。次生胚和畸形子叶胚的产生较常见。通过PAS反应发现,胚性细胞和球形胚时期有两次淀粉积累高峰,淀粉的消长与体细胞胚发生的能量供应密切相关。     

Regeneration of different Cyclamen species via somatic embryogenesis from callus,suspension cultures and protoplasts

The present study is the first report of the establishment of embryogenic callus cultures from seedling tissue, the regeneration of plants via somatic embryogenesis and the development of a regeneration system from protoplast to plant, using three wild species of Cyclamen, Cyclamen graecum Link, Cyclamen mirabile Hildebrand, Cyclamen trochopteranthum Schwarz (syn. Cyclamen alpinum hort. Dammann ex Sprenger). The ability to form embryogenic callus and to regenerate via somatic embryogenesis was strongly genotype-dependent for each species. From 0.5 g callus, up to 1461 somatic embryos were formed in the case of C. mirabile. Culture media with different concentrations of plant growth regulators, CaCl₂ and activated charcoal significantly influenced embryo formation in this species. Up to 1.4 × 10⁶ protoplasts were isolated from 1 g of C. graecum cell suspension. Diverse growth responses of the protoplasts in two embedding agents, agarose and alginate, were observed for the different Cyclamen species. These specific growth characteristics could be used as a selection marker for future fusion experiments. From both protoplast culture systems, somatic embryos were regenerated, grown to plantlets and acclimatised to greenhouse conditions.     

香蕉愈伤组织及体细胞胚诱导过程中的组织学观察

将巴西蕉(Musa AAA Cavendish)的未成熟雄花接种在MI培养基(MS+4mg/L2,4-D+1mg/L生物素+1mg/LIAA+1mg/LNAA+100mg/L谷胺酰氨+100mg/L麦芽抽提物+30g/L蔗糖+7.5g/L琼脂粉)上进行愈伤组织诱导,对愈伤组织诱导过程中的各个阶段进行组织学观察。结果表明,未成熟雄花外植体脱分化的起始部位是表皮下层的维管组织细胞,启动时间为外植体接种后4～5周;外植体接种8周后获得分生小球体;胚性愈伤组织形成于分生小球体的表面,主要由具有细胞核和核仁比大、细胞质丰富的胚性细胞组成。随着培养时间的延长,胚性愈伤组织的表面形成一些由多细胞组成的体细胞原胚,有时还可观察到二分体的存在,这表明香蕉体细胞胚可能是单细胞起源的。     

Histological examination of callogenesis and adventitious embryogenesis in immature ovary culture of grapevine (Vitis vinifera L.)

Summary

Histological examinations of callogenesis and adventitious embryogenesis in immature ovary culture of grapevine (Vitis vinifera L. ‘Neo Mat’) were carried out during different phases of ontogenetic development. Adventitious embryos and/or embryogenic calli were obtained when immature ovary explants were cultured on a callus induction medium (C medium) for two months followed by transfer of callus-forming explants onto an embryogenesis induction medium (E medium). Microscopic observations of serial sections of the explants revealed that the calli formed on C medium were initiated preferentially from receptacle parenchyma cells. No cell division in the embryo sac was observed and most of them degenerated four weeks after the onset of culture. Two to four weeks after transfer of the explants onto E medium, calli characterized by dense cytoplasm, conspicuous nuclei and thick cell walls were newly formed in the initially-formed, receptacle-derived ones. Proembryos simultaneously developed in the newly formed calli, indicating that they were embryogenic calli. Cell division of embryo sacs was never observed even on E medium, and adventitious embryos and embryogenic calli were hence of somatic origin. Adventitious embryos developed asynchronously and passed through globular, heart, torpedo and cotyledonary stages. These adventitious embryos germinated and developed into plantlets following their transfer onto a plant growth regulator-free medium.     

山核桃间接体细胞胚发生和植株再生

 以山核桃（Carya cathayensis Sarg.）自然授粉后10周的幼胚为外植体,对影响胚性愈伤组织和体胚发生的主导因子（基本培养基、植物生长调节物质等）进行了比较分析;对影响体胚萌发的脱水处理时间进行了比较;并采用石蜡切片法对幼胚脱分化产生胚性愈伤组织及体胚发生发育过程进行了组织细胞学观察。结果表明,幼胚胚轴和子叶接种在基本培养基1/2 MS上,胚性愈伤组织诱导率显著高于其它处理,达45.3%。接种于基本培养基DW中的幼胚体细胞胚诱导率显著高于其它培养基处理,达16.7%。显微镜下可观察到球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚。培养基添加1.0 mg · L-1 6-BA和0.01 mg · L-1 picloram（氨氯吡啶酸）组合时,胚性愈伤组织诱导率最高,为48.6%;而1.0 mg · L-1 6-BA与0.001 mg · L-1 picloram组合,体胚诱导率最高,为23.6%。体细胞胚发生方式属于间接体胚发生。用饱和Ca(NO3)2 · 4H2O对体胚进行脱水处理,脱水处理3 d后萌发率为39.03%,显著高于对照及其余处理。将脱水处理后的体胚接种至WPM基本培养基中,光照条件下培养,10周后可长成具3 ~ 4片真叶的完整植株。