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%。     

细胞工程在甜(辣)椒育种中的应用

主要阐述单倍体(花药、游离小孢子)、器官、原生质体、胚等细胞工程培养在甜(辣)椒育种上的应用,并对我国甜(辣)椒育种技术的持续发展进行展望。     

大白菜游离小孢子培养胚胎发生中的加倍机制

 利用Leica体视显微镜, DAPI荧光染色观察比较大白菜小孢子正常发育为成熟花粉粒与游离小孢子培养胚胎发生细胞核的分裂方式, 探讨大白菜游离小孢子培养胚胎发生及其自然加倍的机理。观察结果显示以B途径为主要发育途径的大白菜小孢子, 胚胎发生的启动机制是热激诱导下单倍体小孢子体积膨大, 染色体发生自然加倍, 从而激发小孢子进入孢子体发育途径; 大白菜小孢子胚再生植株具有较高的自然加倍率, 这与小孢子培养热激诱导激发小孢子单核自然加倍为二倍体密切相关。     

马铃薯雄核发育和花粉植株的形成

用 MS基本培养基培养马铃薯花药,用常规法压片,对小孢子形成植株的过程进行了细胞学观察。结果表明,从小孢子到花粉植株形成,主要分裂方式是小孢子第一次有丝分裂形成两个均等的细胞,再经多次分裂形成胚状体,这些胚状体可直接长成植株。本文还对诱导植株形成的条件作了进一步的探讨。     

不同温度预处理对青花菜小孢子胚胎发生的影响

以青花菜（Brassica oleracea L. var. italica Plenck）‘B908’和‘B1092’为材料,通过荧光染色技术对经25、4、32.5和（4→32.5）℃等不同温度预处理的小孢子的分裂方式进行观察,并对出胚率进行统计。结果表明,不同温度预处理的小孢子胚胎发生途径基本相同,均以对称分裂产生胚胎的孢子体发育途径为主（B途径）,经历球形胚、心形胚、鱼雷胚,最终形成子叶形胚状体。但是不同温度预处理的小孢子启动胚胎发生的频率不同,（4→32.5）℃预处理后的成胚率最高。     

草莓未受精子房离体雌核发育的研究

 将凤梨草莓（Fragaria × ananassa Duch.）品种‘明旭’未受精子房在适宜离体条件下培养,诱导其雌核发育。在雌核发育的不同时期采用爱氏苏木精整体染色—石蜡切片法、整体染色—冬青油透明—石蜡切片法、解剖—整体透明法观察研究,结果表明雌核发育有3种不同的现象：①卵细胞启动分裂形成原胚,即卵细胞孤雌生殖;②偶尔有反足细胞启动分裂形成细胞团,但进一步发育的方向不清楚,很难形成胚体,未发现助细胞的无配子生殖;③个别极核分裂形成少数类胚乳游离核、游离核集团或胚乳状细胞结构等自发胚乳。胚的形态表现多样,可划分为典型胚、具畸形细胞胚和愈伤组织化胚。但无论哪种胚均是卵细胞孤雌生殖的结果;典型胚的发育和体内正常胚胎发育途径相似;胚囊植株主要经典型胚发育而成。具畸形细胞胚和愈伤组织化的胚很难形成胚囊植株。     

辣椒和甜椒花药培养的新进展

作者为了提高辣椒(Capsicum annuum L.)和甜椒(Capsicum annuum var.Grossum Sendt)花粉胚状体的诱导频率,研究了花粉发育时期、蔗糖浓度及活性炭对花粉形成胚状体的影响。用杂种F_1代和新引进品种为材料,使花药产生胚状体的频率提高到16.5％,得到一批发育正常的植株,在现蕾前,用0.2％秋水仙碱加倍后,大部分都能正常开花结果。 辣椒和甜椒花粉发育成胚状体或愈伤组织,主要通过B途径(花粉第一次分裂形成均等的两个子细胞)和A途径(由营养细胞分裂),两者继续分裂形成胚状体或愈伤组织。生殖核只分裂1～2次或根本不分裂就退化,不参与胚状体的形成。 处于单核靠边期的花粉对诱导胚状体比单核早期的花粉效果较好。 用NT_H培养基,附加 3～6％蔗糖、0.5毫克/升萘乙酸,500毫克/升酪朊水解物,1毫克/升激动素(或1毫克/升6-苄基氨基嘌呤)以及0.5％活性炭,能提高花药产生胚状体的频率。     

苹果花药培养不定胚形成的细胞学观察

【目的】通过对苹果花药离体培养过程中小孢子的发生及雄核发育的过程进行了系统的细胞学观察,明确花粉培养不定胚形成的关键时期和类型,为苹果花药培养小孢子不定胚形成的机理研究奠定基础。【方法】以‘嘎拉’苹果不同发育时期的花蕾为试材,采用石蜡切片技术对其小孢子发生和雄配子发育过程进行了解剖学观察,并对接种培养后的花药进行了切片制作,系统观察了小孢子不定胚的发育过程。【结果】单核期花粉经均等分裂后形成两个对称的两核细胞,然后持续多次均等分裂后形成多细胞(核)结构,进一步分化发育成不定胚。【结论】为苹果花药所获植物的单倍体来源提供了直接证明,有关苹果雄核发育的机理研究还需要通过小孢子培养进一步研究。     

甜（辣）椒花药单倍体育种技术的研究与应用——Ⅰ．甜（辣）椒花培单倍体育种技术研究进展

对影响雄核发育和胚状体发生、发育的理化因素进行了较为全面的研究，并将甜(辣)椒花药培养技术完善成为一个具有很高实用价值的技术。用该技术经花粉胚状体直接成苗的途径，一年内可获得1000余株发育正常的甜椒单倍体幼苗。利用这一方法，可以从杂交种育成品种，也可以从固定品种直接育成新的品种，并可以副产品的形式育成杂交种，充分显示了花培育种的优越性。已育成七个花培甜(辣)椒品种和六个甜(辣)椒杂交种，其中，在全国236个市、592个区县范围内推广及试种了本室培育的十余个海花、海丰系列品种或杂交种，仅按本室组织、销售的种子统计，1986-2000年间全国种植我室培育的甜椒面积在16．2万hm^2左右，并收到明显的经济效益。     

蔬菜作物小孢子胚胎发生机制研究进展

小孢子是高等植物生活史中雄配子体发育过程中短暂而重要的阶段,是减数分裂后四分体释放出的单核细胞。现从细胞学和分子机制两方面对近年来有关蔬菜作物小孢子胚胎发生诱导中小孢子细胞形态的变化、生化改变和细胞质的模型再建、细胞核重排、分裂途径、多细胞花粉胚的发育和蔬菜作物小孢子胚胎发生的分子机制,如胚胎发生相关基因的克隆和表达、胚胎发生相关蛋白等研究进行了综述及展望,旨在为进一步研究小孢子胚胎发生机理提供理论依据和奠定技术基础。     

辣椒高效再生体系研究

以辣椒为试验材料,研究不同外植体对辣椒愈伤组织诱导的影响,以及6-BA和IAA不同浓度组合对辣椒子叶不定芽分化的影响。结果表明,取自于子叶中部的外植体愈伤组织诱导率最高,可达到100%,且长势最好,其不定芽的最佳诱导培养基为：MS基本培养基＋6-BA5.0mg/L＋IAA1.0mg/L。     

外源NO诱导辣椒对UV-B胁迫的生理响应

以果期辣椒为试材,研究不同浓度外源NO供体硝普钠(SNP)对UV-B胁迫下辣椒的生理响应,旨在为辣椒栽培生产提供科学参考依据。结果表明:喷施SNP(3 mmol·L^-1)显著提高了UV-B胁迫下辣椒叶片的光合色素含量,光合荧光参数Fv/Fm,抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和可溶性糖含量;光合荧光参数Fo、丙二醛(MDA)含量显著降低,从而降低了UV-B胁迫对果期辣椒的伤害。综上所述,外源NO参与了辣椒对UV-B胁迫的应答与防御,提高了辣椒对UV-B胁迫的抗性。     

辣椒受精过程及其经历时间的研究

 运用常规石蜡制片技术与光学显微镜技术研究了辣椒（Capsicum annuum L.）受精过程及其经历的时间。结果表明：辣椒为自花授粉植物;成熟雄配子体为二细胞型花粉,生殖细胞在花粉管内分裂产生二个精子;花粉管破坏一个助细胞并释放精子,二精子同时移向卵细胞与次生核,精卵融合速度较慢,精子和次生核融合较快;辣椒为细胞型胚乳。自花授粉后2–4 h在柱头上大量花粉萌发;授粉后8–12 h左右花粉管长过花柱进入子房腔;授粉后12–20 h左右花粉管在助细胞里释放精子;授粉后14–30 h左右雌雄性细胞融合;授粉后18–40 h初生胚乳核分裂,初生胚乳核休眠期约为4–6 h;授粉后4 d左右合子分裂,合子休眠期为3 d左右。     

辣椒花药培养中若干影响因素的研究

 以4个辣椒品种(组合)为试材，通过正交试验，按不同取蕾时期，在培养基中添加不同浓度的硝酸银，维生素C、植物生长调节剂、氮源、碳源、核酸、活性炭等研究对辣椒花药培养中组织褐化、愈伤组织发生率、胚状体的发生率的影响。结果表明：硝酸银、维生素c能有效地减轻组织褐化；对于辣椒花药培养愈伤组织生成率影响较大的前4位依次是植物生长调节剂、活性炭、硝酸银、维生素C；对于胚状体发生率影响较大的前4位依次是维生素C、取蕾时期、碳源、硝酸银。     

几个抗疫病性不同的辣椒材料抗病基因同源序列的分离与比较

 根据已克隆抗病基因的保守序列设计简并引物, 对9 个不同抗、感疫病的辣椒种质材料基因组DNA 进行抗病基因同源性序列的特异PCR 扩增, 经序列测定和同源性分析发现14 个抗病基因同源性序列(RGAs) 与辣椒抗疫病作用相关, 其中B 引物扩增的8 个RGAs 与烟草抗花叶病基因N 、拟南芥抗丁香假单菌基因RPS2 和亚麻抗锈病基因L6 的同源性较高, 属于广谱(细菌、病毒、真菌) 抗病基因同源序列; C 引物扩增的6 个RGAs 与番茄抗叶霉病基因Cf2 和Cf9 有较高的同源性, 与抗疫病作用密切相关。研究还发现, 高感疫病的辣椒基因组中也存在抗疫病相关RGAs , 这与已报道的辣椒抗疫病微效QTLs 位点则来于感病亲本基因组的研究结论一致。     

硅对不同辣椒品种生理特性、镉积累及化学形态的影响

采用盆栽试验方法研究了重金属Cd（10 mg?kg-1）胁迫下,叶面喷施有机Si和无机Si对不同辣椒品种生长、抗氧化酶活性及辣椒体内Cd形态和积累量的影响。结果表明：在Cd污染（10 mg?kg-1）土壤上,2个辣椒品种对叶面喷施有机Si或无机Si的反应不同。喷施Si后,世农朝天椒的果实干质量较对照分别增加28.1 %、11.4 %,艳椒425的果实干质量较对照分别降低了32.3 %、55.1 %;喷施Si提高了辣椒叶片CAT和POD活性;辣椒果实中Cd的形态以FNaCl>FHAC>FE>FHCl>>FW>Fr,喷施Si明显降低了世农朝天椒果实中乙醇提取态Cd、氯化钠提取态Cd含量和Cd总提取量,增加了艳椒425果实中氯化钠提取态Cd、醋酸提取态Cd含量和Cd总提取量;辣椒中Cd积累量以茎>根或叶>果实,叶面喷施有机Si或无机Si明显减少Cd在2个辣椒品种果实中的蓄集,艳椒425和世农朝天椒果实Cd积累量降幅分别为19.1 %、23.3 %和13.4 %、26.1 %;在相同处理条件下,辣椒果实中Cd的含量和积累量均以艳椒425>世农朝天椒。     

辣椒资源创新研究 Ⅰ辣椒F_2世代一些性状的分离及分布特性

以一个单交组合的F2世代为材料,研究了与辣椒高产、优质育种目标相关的4个性状的分离及分布特性。结果表明:果长的分离中出现超(大)亲分离的现象,而果宽、坐果数/株的分离中呈现超(小)亲分离的现象;果重、果长、果宽的表现型为正态分布,而坐果数/株的分布具有极显著的偏畸(P<0.01)。F2世代分离出的植株类型较为丰富,在这4个性状的表现上,有些植株和一代杂种F1类似,有些植株的比F1优良,还有植株的表现比母本优良。     

辣椒品种植物学性状比较研究

采用形态学标记,运用谱系聚类分析方法对9份观赏辣椒种质资源进行了植物学性状比较和遗传多样性研究.结果表明:这些种质材料存在着丰富的遗传多样性,数量分类的结果基本反映了辣椒品种间的遗传差异;植株高度、株型、叶色、果长、果型指数、果实着生方式等形态指标适合观赏辣椒植物学性状观察记载.     

辣椒黄绿苗不育系叶片光合色素变化及酶活性研究

研究了辣椒(Capsicum annuum L.)黄绿苗胞质雄性不育系(YBM-A6)、保持系(YBM-B6)及绿苗(96-140)的叶绿素变化及叶片酶活性。从幼苗期到成株期三者的叶绿素含量呈逐步增加的变化趋势,绿苗叶片叶绿素、类胡萝卜含量都远高于黄绿苗,但黄绿苗叶片叶绿素a/b、类胡萝卜素/叶绿素(a+b)(除结果期外)的比值都远大于绿苗。黄绿苗叶片中游离脯氨酸含量均高于绿苗,但其含量变化趋势相同;黄绿苗叶片中过氧化物酶、过氧化氢酶活性变化趋势与绿苗相同;YBM-A6叶片过氧化氢酶活性均低于其保持系YBM-B6,过氧化物酶活性则高于其保持系,超氧化物歧化酶活性在开花结果盛期明显高于保持系YBM-B6和96-140。说明叶绿素和类胡萝卜素含量和变化与辣椒黄绿苗的叶色变化有关,酶活性变化可能与黄绿苗胞质雄性不育系YBM-A6的不育有关。