巴西橡胶树的次生体细胞胚胎发生——一种新的长期性体细胞胚胎发生诱导方法

在橡胶树中,以未成熟种子的内珠被为外植体通过其胚性愈伤组织的继代增殖可以持续不断地诱导体细胞胚胎,该方法称为持久体细胞胚胎发生(Maintained Somatic Embryogenesis,MSE)。然而,直接利用内珠被组织诱导易碎型胚性愈伤组织系不但频率很低,而且迄今仅无性系PB260和RRIM703能够藉此途径实现体细胞胚胎的长期诱导。本研究以体细胞胚胎为外植体成功诱导和建立可增殖胚性愈伤组织系。组织学分析显示,体胚外植体切口边缘表皮及周维管细胞脱分化导致易碎型胚性愈伤组织的产生。所获愈伤组织经继代增殖和筛选最终得以建立胚性愈伤组织系。该新方法被称为间接次生体细胞胚胎发生(Indirect Secondary Somatic Embryogenesis,SSE)。我们还就体胚及内珠被2种外植体诱导胚性愈伤系的潜力进行了深入比较。结果表明,采用体胚外植体诱导胚性愈伤组织系其频率明显高于内珠被外植体。除了PB260和RRIM703之外,我们通过SSE途径还成功建立了无性系PB217的胚性愈伤组织系,而该无性系之前一直难以用MSE法获得其胚性愈伤系。此外,采用SSE法建立胚性愈伤系所需继代培养的次数也大为减少。对于不少仅实现初生体细胞胚胎发生的无性系而言,该方法无疑为其长期性体胚发生的诱导开辟了一条新的途径。     

棉花优良品种中棉所27直接胚胎发生与植株再生

选用我国难培养基因型优良棉花品种中棉所27进行组织培养,研究了该品种体细胞胚胎发生与植株再生能力。该品种体细胞胚胎发生有2种情况:一是由外植体直接诱导获得胚性愈伤组织并形成不同发育时期的胚状体;二是先诱导获得非胚性愈伤组织,再经多次继代培养,获得胚胎发生。不同激素及其组合和浓度配比是影响中棉所27直接诱导获得胚性愈伤组织及体细胞胚胎发生的直接因素。另外,饥饿培养及继代周期对胚胎发生也有重要影响。0.1mg/LKT和0.1mg/LIAA组合、0.1mg/LKT和0.1mg/LZT组合、0.1mg/LZT单独使用,在饥饿条件下培养,均能直接高效诱导获得大量胚性愈伤组织,并有短期内形成不同发育时期的胚状体。胚状体在不含任何激素的MS B5培养基上培养有利于植株再生,并降低畸形苗形成率。另外,还发现不同培养基对中棉所27胚性愈伤组织增殖、体细胞胚形成和萌发的影响不同。     

日本落叶松体细胞胚胎发生的研究

[目的]对日本落叶松体细胞胚胎发生进行系统研究。[方法]以日本落叶松5个品种的未成熟合子胚为外植体,研究基本培养基、品种基因型、杂交系和纯系品种对日本落叶松愈伤组织诱导的影响,以及ABA对体细胞胚成熟及植株再生的影响。[结果]通过对日本落叶松胚性愈伤组织的诱导和体细胞胚的成熟培养获得再生植株。2种基本培养基中,DCR对胚性愈伤组织的诱导频率最高,达54.0%;落叶松品种之间的愈伤组织诱导率有差异,以杂交品种愈伤组织的诱导率最高,达71.4%,优于纯系的落叶松品种（27.3%～50.0%）;在体细胞胚的成熟培养过程中,ABA可严重影响体细胞胚的发育,并影响到其以后的萌发能力和植株再生。[结论]杂交品系更有利于胚性愈伤组织诱导,ABA对日本落叶松体细胞胚胎发育起重要作用。     

西洋参体细胞胚胎发生及植株再生

西洋参不同外植体诱导愈伤组织的能力存在明显差异,以子叶的愈伤组织诱导率最高。愈伤组织的分化能力随继代培养而增强,5％聚乙二醇可促进西洋参体细胞胚胎的发生。去除硝酸铵有助于西洋参再生小植株根系的生长发育。     

陆地棉体胚发育过程中特异蛋白质的表达

对陆地棉愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生过程中的可溶性蛋白质含量变化及利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对特异蛋白质进行了研究.结果表明,各个时期的可溶性蛋白质含量是不同的,在愈伤织形成初期较低.随着愈伤组织的生长及胚状体的形成,可溶性蛋白质含量逐渐上升,在经过两次继代时达最大值.以后又逐渐降低;外植体、非胚性愈伤组织、胚性愈伤组织阶段各有其特异表达的蛋白质,并且不同品种之间外植体所表达的蛋白质也有所不同,与其再生能力可能有重要关系.     

秦艽体细胞胚胎发生及植株再生的研究

以秦艽子叶与胚轴为外植体,诱导秦艽体细胞胚胎发生并建立植株再生体系。结果表明：不同外植体以及植物激素浓度和种类对体细胞胚胎发生均有一定影响,其中秦艽的子叶胚性愈伤组织的诱导率最佳激素组合为2,4-D1.0mg/L,6-BA0.5mg/L,其诱导率为61.3%,对胚轴胚性愈伤组织诱导最佳激素为2,4-D1.0mg/L,其诱导率为42.3%。将胚性愈伤组织转接至MS培养基,都可产生再生植株。     

巴西橡胶树花药体细胞胚胎发生的研究—培养基配方优化及体胚发生的组织学观察

利用来自巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.Arg)未成熟花药的愈伤组织进行了体细胞胚胎发生的研究。采用附加BAP、NAA及2,4-D各1mg/L的改良MS培养基诱导获得带有明显前胚结构的胚性愈伤组织。将这些愈伤组织再转移到含有1mg/L激动素及0.1mg/LIAA的培养基上进行培养继而获得体细胞胚胎。胚性愈伤组织的组织学研究结果显示,体细胞胚胎产生于愈伤组织外表的分生组织细胞。此外,在愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生中均观察到克隆变异的发生。     

甘薯不同外植体体细胞胚的发生及植株再生(英文)

[目的]分别以甘薯品种徐薯22的叶片与茎尖作为外植体,研究利用不同外植体通过体细胞胚胎再生途径得到再生植株的方法。[方法]将徐薯22的叶片和茎尖分别置于MSB和MSD培养基中诱导胚性愈伤,再将胚性愈伤置于MS培养基培养,观察体细胞胚的发生情况,最后对不同外植体得到的植株再生频率进行比较。[结果]用叶片作为外植体得到的胚性愈伤平均诱导频率为95.69%,而茎尖的则为30.56%;不同外植体在体细胞胚发生途径中的形态特征有一定差异;用叶片作为外植体的植株再生频率为60.61%,用茎尖的则为22.00%,且采用不同外植体诱导得到的再生植株无形态变化。[结论]在该试验中,体细胞胚的发生及植株再生的最适外植体为甘薯品种徐薯22的叶片。     

甘薯不同外植体体细胞胚的发生及植株再生

[目的]分别以甘薯品种徐薯22的叶片与茎尖作为外植体,研究利用不同外植体通过体细胞胚胎再生途径得到再生植株的方法。[方法]将徐薯22的叶片和茎尖分别置于MSB和MSD培养基中诱导胚性愈伤,再将胚性愈伤置于MS培养基培养,观察体细胞胚的发生情况,最后对不同外植体得到的植株再生频率进行比较。[结果]用叶片作为外植体得到的胚性愈伤平均诱导频率为95.69%,而茎尖的则为30.56%;不同外植体在体细胞胚发生途径中的形态特征有一定差异;用叶片作为外植体的植株再生频率为60.61%,用茎尖的则为22.00%,且采用不同外植体诱导得到的再生植株无形态变化。[结论]在该试验中,体细胞胚的发生及植株再生的最适外植体为甘薯品种徐薯22的叶片。     

薇甘菊组织培养及体细胞胚胎发生的研究

研究了4种外植体、10种不同浓度激素组合对薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)离体再生的影响,并对胚性愈伤组织中的体细胞胚发生发育过程进行了组织细胞学观察.结果表明,所用不同浓度激素组合的培养基均能诱导薇甘菊外植体产生愈伤,培养基以MS+6BA 1 mg/L为最宜;不同种类的愈伤组织再分化结果有明显差异,生长良好的胚性愈伤组织转入分化培养基后可诱导体细胞胚的发生.薇甘菊体细胞胚胎发生的形式为单细胞内起源.体细胞胚起源于胚性愈伤组织的胚性细胞,胚性细胞经过一次不均等分裂产生两个细胞,即胚细胞和胚柄细胞.然后依次经过具胚柄的多细胞原胚,再经过球形胚、心形胚、鱼雷胚阶段,发育成具有子叶的成熟胚状体,然后长成为再生植株.     

中国沙棘体细胞胚胎间接发生与植株再生

以中国沙棘组培苗茎尖为外植体,在1/4 MS基本培养基上,对愈伤组织、胚性愈伤组织及体细胞胚胎进行诱导,探讨植物生长调节剂配比对中国沙棘愈伤组织、胚性愈伤组织的诱导和体细胞胚发生的影响。结果表明:在KT 1.0 mg/L + NAA 0.3 mg/L的最佳组合中,暗培养20 d后,愈伤组织的诱导率达到90.10%;暗培养30 d后,胚性愈伤组织的诱导率达到77.67%;将胚性愈伤组织转移到新鲜诱导培养基上,光培养20 d,平均体细胞胚发生数达到15.48。为了得到完整的再生小植株,将胚状体转移到不含任何生长激素的体细胞胚发育及植株再生培养基上,分析了KT和白砂糖不同浓度的组合对小植株再生的影响。结果发现:WPM + KT 0.05 mg/L + 白砂糖 20 g/L + 琼脂粉 6.5 g/L + CH 0.5 g/L处理上的植株再生率达到60.30%。该研究建立起了完整的中国沙棘体细胞胚胎间接发生的再生体系。      

TDZ对非洲紫罗兰叶外植体体细胞胚发生的效应

研究了不同浓度TDZ对两个非洲紫罗兰品种Elizabeth和Nilson Blue叶片外植体愈伤组织形成、类型以及体细胞胚形成与发育的影响。结果表明,Elizabeth与Nilson Blue在培养反应、再生潜力及形态发生途径上均存在显著差异。TDZ提高叶片愈伤率,促进愈伤组织生长,适宜浓度为0.5~1.0 mg.L-1;TDZ与NAA组合能高效诱导Elizabeth胚性愈伤组织形成和体细胞胚发生。扫描电镜观察表明:随TDZ浓度增加,体细胞胚发育加快,同步化程度高。Elizabeth叶片外植体体细胞胚诱导最适培养基为MS+0.2 mg.L-1NAA+1.0 mg.L-1TDZ。     

陆地棉愈伤诱导及胚胎发生能力的遗传分析

 在特定培养条件下对62个陆地棉（Gossypium hirsutum L.）品种进行了离体培养研究。结果表明，基因型对愈伤组织的诱导率没有明显影响，但对体细胞胚胎发生能力影响很大。仅27.4%的品种有体细胞胚胎发生能力，其中胚胎发生能力较强的品种占11.3%,多数品种(72.6%)在本试验中未观察到胚状体形成。在含有IAA及KT的培养条件下，基因型对愈伤组织的生长速度有明显影响。双列杂交结果表明，基因型间愈伤组织生长速度和体细胞胚胎发生能力存在显著差异。愈伤组织生长速度的一般配合力、特殊配合力和反交效应都达到极显著水平。无胚胎发生能力的品种与有胚胎发生能力的品种杂交所得20个组合都不能形成胚状体，且F#-2代呈3:1的分离比例，表明体细胞胚胎发生受一对隐性主效基因控制。在有胚胎发生能力的基因型中，胚胎发生能力还存在量的差异，这种差异可能受一些修饰基因的控制。     

白皮松成熟合子胚的胚性愈伤组织诱导研究

[目的]建立白皮松体细胞胚胎发生快速繁殖体系,诱导出胚性愈伤组织。[方法]以白皮松成熟合子胚为外植体,以DCR作为基本培养基,研究不同浓度激素对外植体发育和胚性愈伤组织得率的影响。同时在不同激素浓度下对培养4周的外植体外形以及胚性愈伤组织进行了观察与分析。[结果]培养基中加入2,4-D可以使得外植体生长减慢,并出现愈伤组织,6-BA则使外植体的子叶变长,膨大并玻璃化。当2,4-D浓度为8mg/L、6-BA浓度为2mg/L时,胚性愈伤组织的诱导效果较好,诱导率平均为40.625%,该愈伤组织为白色半透明状,细胞小而细胞质浓,说明高浓度2,4-D和低浓度6-BA有利于白皮松成熟胚的胚性愈伤组织的获得。[结论]合适的激素种类和浓度是诱导白皮松成熟胚产生胚性愈伤组织的关键因素。     

棉花体细胞胚的快速诱导法

研究结果表明,新型植物生长调节剂TDZ有利于棉花愈伤组织的诱导,但不利于棉花愈伤组织的增殖和保持,也不利于棉花体细胞胚的发生.当将在含TDZ的MS培养基上诱导产生的愈伤组织转移到不含任何激素的MS培养基上时,不久便分化出不同发育时期的体细胞胚.TDZ的最佳使用浓度为0.01mg/L.利用该法诱导棉花体细胞胚,从外植体接种到获得体细胞胚仅需60天的时间,比常规方法至少缩短30天.     

樟树胚性愈伤组织诱导与体胚发生研究

以樟树未成熟合子胚为外植体,探讨了外植体取材时间、植物生长调节剂配比、附加有机物等因素对胚性愈伤组织诱导、增殖培养及体细胞胚胎发生的影响。结果表明:不同采集时期的合子胚愈伤组织诱导率差异显著,只有心形胚时期的合子胚才能诱导胚性愈伤组织;在改良MS+4.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA培养基初诱导情况下,后接入改良MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L 2,4-D培养基中,胚性愈伤组织诱导率可达77.78%;外加添加200 mg/L水解络蛋白和200 mg/L环糊精可保持胚性愈伤组织增殖和体细胞胚诱导,胚性愈伤组织增殖系数达3.86,每克愈伤组织平均分化116.67个体细胞胚,胚性愈伤组织继代周期以25～30 d为宜。在改良MS+200 mg/L环糊精+1.0 mg/L ABA+0.5 mg/L IAA中可以促使体胚成熟萌发,萌发率可达52.78%。将萌发的芽体转接到MS+0.1 mg/L BA+0.5 mg/L IAA+0.2 g/L AC生根培养可获得完整植株。     

大蒜体细胞胚发生及不同发育阶段的形态解剖学特征

为了诱导大蒜外植体形成体细胞胚、明确大蒜体细胞胚发生过程及不同阶段的形态解剖学特征,以大蒜品种 ‘二水早’ 为材料,探讨不同外植体和植物生长调节剂对大蒜胚性愈伤组织诱导和体细胞胚成熟萌发的影响,观察大蒜体细胞胚发生过程中形态、组织和超微结构变化。结果表明：大蒜花序轴、鳞茎盘和发芽叶基胚性愈伤组织诱导最适宜的2,4-D质量浓度分别为3.0、2.0、2.0和3.0 mg/L,诱导率分别为82.22%、 89.21%、82.52%和83.40%。在2,4-D 0.25 mg/L + 6-BA 0.5 mg/L条件下,体细胞胚的萌发系数最高,达35.56个/g。以花序轴为外植体,依据形态和组织学特征,可将体细胞胚发生早期过程划分为外植体、愈伤组织、初期胚性愈伤组织、后期胚性愈伤组织和球形胚5个阶段：外植体-花序轴顶端形成一层半透明的物质,表面不光滑,为愈伤组织,组成愈伤组织的细胞为典型的薄壁细胞。在愈伤组织局部形成明显的表面光滑的颗粒状突起,为初期胚性愈伤组织,解剖学观察发现薄壁细胞中产生了胚性细胞团。当颗粒状突起几乎完全覆盖外植体,表明形成大量胚性愈伤组织,为后期胚性愈伤组织,其由大量胚性细胞组成。球形胚为表面光滑、半透明的球状组织,组成球形胚的细胞呈分生细胞状态。由大蒜体细胞胚萌发形成的植株,培养90 d后可形成试管鳞茎,将其播种在由草炭、珍珠岩、蛭石按2∶1∶1体积比配制的复合基质中,试管鳞茎的出芽率为70.73%,试管鳞茎苗的成活率达96.55%。     

越南紫薯胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎形成

【目的】越南紫薯〔Ipomoea batatas（L.）Lam〕品质优良,薯块均匀,商品性好,但产量偏低,产量性状亟待遗传改良,体细胞胚胎发生是快速繁殖和保持种性稳定的基础,对紫薯的遗传改良有重要意义。采用激素处理越南小紫薯外植体,研究越南紫薯的体细胞胚胎再生途径,为通过体细胞无性系变异筛选紫薯高产优质新材料提供新方法。【方法】以市场销售的越南紫薯为材料,以叶片和茎段作外植体,探讨植物生长调节物质种类（6-BA、NAA、2,4-D、ABA）及配比对越南紫薯培养的影响,建立越南紫薯体细胞胚胎发生及再生植株体系。【结果】叶片和茎段诱导愈伤组织培养基相同,难易程度一致,诱导配方为 MS+6-BA 1.0 mg/L + NAA 0.2 mg/L;在普通愈伤组织诱导形成胚性愈伤组织过程中,2,4-D 起重要作用,其他激素起辅助作用,较好的诱导配方为 MS+6-BA 0.1 mg/L + 2,4-D 2.0 mg/L;在胚性愈伤组织诱导产生体细胞胚过程中,ABA 起着重要作用,并进一步发育和分化的适宜的培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。【结论】叶片和茎段愈伤组织诱导最佳培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+0.2 mg/L NAA,愈伤组织转化为胚性愈伤最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L +2,4-D 2.0 mg/L;胚性愈伤形成体细胞胚胎最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。     

不同棉花愈伤组织状态与胚胎发生及其植株再生的关系

研究结果表明,能够分化出体细胞胚胎并再生成植株的4种愈伤组织状态为:直接产生胚性愈伤组织或体细胞胚胎簇状胚状体、淡黄色且疏松结构胚性愈伤组织、颗粒状疏松结构愈伤组织及褐化、生长缓慢的愈伤组织;难以分化出体细胞胚胎的4种愈伤组织状态为:易发生体细胞胚再愈伤化的愈伤组织、翠绿色表面有硬块状的愈伤组织、易诱导出胚性愈伤组织但不分化成苗的胚性愈伤组织、疯长型愈伤组织。     

月季“黄和平”体细胞胚诱导的初步研究

以月季(Rosa chinensis)“黄和平”的幼嫩叶片为外植体,研究了不同植物生长调节剂对其愈伤组织和体细胞胚诱导的影响.结果表明,在愈伤组织诱导试验中,MS+3 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA效果最好,诱导率达94.8％;在体细胞胚诱导试验中,其最适诱导培养基为MS+1.2 mg/L TDZ,暗培养8d后转入光下培养,体细胞胚诱导率最高,达33.3％,暗培养超过8d,外植体易形成愈伤组织而不利于体细胞胚的诱导.