利用小麦×玉米获得小麦单倍体

利用小麦×玉米的高成胚率和杂合子中玉米染色体自发消除的特点,可以获得小麦单倍体。由于胚乳的缺乏和败育,致使幼胚在发育早期夭折,利用幼胚培养也很难使这些过于幼小的胚胎发育成植株。于授粉后4小时用100 ppm的2,4-D溶液浸蘸穗子,可以有效地延长幼胚在植株上的发育时间,从而获得大量可供培养的幼胚。用2,4-D处理穗子之后10天,从382个小麦子房中解剖出64(16.8%)个幼胚,经胚培养得到47棵绿色植株。而未经2,4-D处理的对照,104个子房中只解剖出1个胚(0.96%)和得到1棵植株。

被子植物的无融合生殖

被子植物的无融合生殖孙敬三刘永胜辛化伟（中国科学院植物研究所，北京１０００９３）ＡＰＯＭＩＸＩＳＩＮＡＮＧＩＯＳＰＥＲＭＳＳｕｎＪｉｎｇ－ｓａｎ，ＬｉｕＹｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＸｉｎＨｕａ－ｗｅｉ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢｏｔａｎｙ，ＡｃａｄｅｍｉａＳ...

利用染色体消除法获得太谷核不育小麦纯合体

太谷核不育小麦的育性受单个显性雄性不育基因（Ｔａ１）控制，其不育株总是杂合（Ｔａ１ｔａ１）的，纯合不育株（Ｔａ１Ｔａ１）并不存在。实验以太谷核不育小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）为母本和玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）杂交，利用杂合子和幼胚细胞分裂过程中父本玉米染色体自发消除的特点，经过激素处理、幼胚拯救和染色体人工加倍，成功地获得了自然界不存在的纯合显性太谷核不育小麦新种质（Ｔａ１Ｔａ１），并利用“玻璃化”超低温保存方法，将这一宝贵新种质长期保存下来。

莜麦与玉米的远缘杂交

莜麦（Ａｖｅｎａ ｎｕｄａ Ｌ．）和玉米（Ｚｅａ ｍ ａｙｓＬ．）杂交有一定的受精率和成胚率。人工传粉后玉米花粉能很快在莜麦柱头上萌发并长入莜麦花柱中，在６８％ 的莜麦花柱中可观察到不只一条玉米花粉管。对授粉后的１６３ 个莜麦子房进行制片观察，发现受精率可达１１．０４％ ，其中只形成胚而无胚乳的卵细胞单受精占３．０７％ ，只形成胚乳而无胚的中央细胞单受精占１．８４％ ，既形成胚又形成胚乳的双受精占６．１３％ 。从授过玉米花粉的大约２２００ 朵莜麦小花中收获１８ 粒种子，对１２ 株实生苗根尖染色体计数表明，其中９ 株为单倍体（２ｎ＝ ２１），３ 株为二倍体（２ｎ＝ ４２）。结果证明。

禾本科植物染色体消除型远缘杂交的研究进展

植物远缘杂交是作物育种中广泛应用的技术。除了核型稳定的种间杂交可以获得杂种以外，还可以利用核型不稳定的种间杂交后父本染色体消除的现象，通过胚培养和染色体加倍处理获得加倍单倍体（ＤＨ）植株。然而从小麦×玉米杂交获得的ＤＨ后代与其理论上应完全同质的遗传表现却不相符，总有２～５％的ＤＨ植株发生了形态学变异。最近的研究证明，通过小麦×玉米的受精作用，一些玉米特异ＤＮＡ可以被转移到小麦ＤＨ后代的基因组中。

超甜玉米单倍体悬浮细胞系的建立及其生长特性

从超甜玉米的花药培养物中,筛选出28个具有高度胚胎发生能力的类型Ⅱ愈伤组织系,这种愈伤组织质地松散,易于分散,可以长期进行继代培养。将3个月龄的类Ⅱ愈伤组织接种在液体培养基中进行振荡培养,建立起分散程度很好的8个悬浮细胞系。实验结果说明,培养基中加入酪蛋白水解物(CH)和2-(N-吗啉代)乙基磺酸(MES)对悬浮细胞的生长是有利的。培养基的 pH 迅速下降吋,细胞的增殖十分缓慢,当培养基的 pH 值开始升高时,细胞的增殖也显著加快。利用滋养培养法,可以使悬浮细胞的愈伤组织形成率大大提高(比对照高11.8—19.7倍),并在低密度下达到较高的(41.3%)植板率。染色体计数表明,继代培养6个月之后,88.0%的悬浮细胞和95.2%的再生植株的染色体数保持着2n=x=10的单倍性水平。

莜麦花药培养和单倍性悬浮细胞培养物的建立

对花粉处于单核中期的莜麦(Avena nuda)花药进行了离体培养,发现外源激素对莜麦花粉愈伤组织的形成不但没有促进作用,反而有明显的抑制作用。在不含任何激素只含1%活性碳的 MS 培养基上得到了最高的花粉愈伤组织诱导率(14.7%)。但愈伤组织的分化率极低,在126块愈伤组织中只有4块具分化苗的能力,其中3块分化出绿色植株,1块分化出白色植株。对分别来自3块愈伤组织的3株绿苗进行了根尖染色体检查,结果显示,3棵绿色植株中2株为单倍体(2n=3x=21),1株为二倍体(2n=6x=42)。将花粉愈伤组织置于液体培养基中进行悬浮培养,得到了分散好,生长快的悬浮细胞培养物。悬浮细胞经1年左右的继代培养仍基本保持着单倍体特性。

超甜玉米原生质体培养和植株再生

以商用超甜玉米(SS7700)的单倍性悬浮细胞培养物为材料游离的原生质体,经培养再生成完整植株并移栽成活。用悬浮细胞作为滋养物比对照提高植板率130倍以上。有机附加物丰富的培养基比简单培养基植板率要高。孔径在0.22—8.0μm 的硝酸纤维素或醋酸纤维素滤膜作为支持膜,对原生质体培养都是合适的。和原生质体亲缘关系越近的物种作为滋养细胞的效果越好。在检查过的11植由原生质体再生的植株中,10株为单倍体,1株为二倍体。

小麦×高粱的受精率和小麦单倍体的诱导(简报)

远缘杂交无论在植物遗传学理论的建立还是在新品种的培育上都是一项十分有用的技术,特别在小麦上成绩更为突出。近来发现小麦不但和其亲缘属(如山羊草属、偃麦草属,赖草属等)植物可以杂交,而且和亲缘关系较远的植物种属如玉米、珍珠栗、大刍草、摩擦禾等杂交也有很高的成胚率,并且通过杂种胚发育过程中父本染色体的消失,可以获得小麦单倍体。

新疆陆地棉抗性生物技术育种的新改进

对棉花生物技术育种的几项重要技术进行了改进 :①建立起一种简易、快捷的陆地棉再生体系 ,结合试管苗扩繁和嫁接技术 ,有效地缩短了培养时间 ,提高了试管苗的成活率。②以绿色荧光蛋白 (GFP)基因为报告基因 ,建立起操作简单、能活体观察、经济、方便的转化体筛选方法。③利用半配合突变体 ,建立了包括单倍体鉴定 ,染色体加倍 ,抗虫性检测等一套快速纯化转基因抗虫棉的程序和方法。

大麦花药培养技术的改进

大麦花药培养近年来进展比较显著,在用同一品种“Igri”为材料所做的实验中,其花粉绿苗的诱导率由1984年的2.4%提高到1987年的460%,随后又跃进至1988年的2700%。大麦花药培养效率的提高,主要是由于培养基成分的改进,例如降低NH_4NO_3的浓度(由1650mg/1降至165mg/1),添加多种氨基酸特别是谷氨酰胺(730mg/1),用麦芽糖(62g/1)代替蔗糖,添加Ficoll(20g/1)以及用过滤灭菌代替高压灭菌等。

利用无融合生殖改良水稻的现状和潜力

扼要介绍了植物无融合生殖的概念及其在水稻杂种优势利用中的意义，评述了国内获得的一些水稻无融合生殖材料的利用价值，分析了水稻无融合生殖尚难应用的原因，并展望了其前景。

水稻温敏型突变体叶片间断失绿的超微结构

在短时降温诱导下，水稻温敏型突变体１１０３ｓ（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ ｓｓｐ．ｉｎｄｉｃａ）植株间断失绿性状表达（临界温度２３．１℃）过程中，叶绿体含量的增减与叶色变化相符。电镜观察发现，性状表达时叶片间断失绿区叶绿体内部结构发生退化，呈现基粒垛叠片层数的异常减少，或基粒消失仅剩基粒残迹，有的甚至整个叶绿体为高电子密度的囊泡状结构。但在同一叶片的绿区，叶绿体仅表现基粒片层数减少、排列不规则，嗜锇小球聚集。在叶片失绿区的复绿过程中，叶绿体的这些变化又可逆转，内部结构重建，最后整个叶绿体结构基本恢复正常。水稻温敏突变体１１０３ｓ叶片间断失绿性状表达过程，实质上是一个由温度调控的叶绿体结构退化与修复的可逆过程。

冷锻炼对提高水稻幼苗抗寒性及其细胞器膜结构稳定性的影响

冷锻锻炼对不同水稻品种抗寒力的增强作用有明显差异.抗寒品种冷锻炼后,超氧物歧化酶(SOD)活性提高,细胞质膜电导率下降,这一状态能在5 d低温处理(5℃,4000 lx/12 h)中保持;而冷敏品种冷锻炼后,SOD活性只能在最初的2d内保持,并随低温处理时间延长而丧失,其电导率、丙二醛(MDA)、脯氨酸以及细胞器膜系统超微结构,都表现了类似的变化趋势.由此认为,冷锻炼对增强冷敏品种抗寒力的作用较小而短暂,提高水稻抗寒性的根本措施应是改造和提高抗寒的遗传基础.

转NDR1基因烟草对赤星病和晚疫病的抗性增强

NDR1(nonrace-specific disease resistance)基因在植物系统获得性抗性的信号传导途径中起着重要的作用,过量表达该基因的拟南芥对不同病原菌的抗性都有提高。利用PCR技术首次克隆了拟南芥Wassilewskija生态型的NDR1基因,与Columbia生态型相比,该基因共有7处碱基不同,引起编码氨基酸变化4处。构建了植物高效表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草,经PCR和Southern鉴定,外源基因已整合到植物基因组中。随机挑选10个转基因株系进行抗病性分析,其中3个株系对赤星病和晚疫病的抗性明显增强。

影响谷子愈伤组织基因枪转化的因素

通过 Ｇｕｓ 基因 在谷子 胚性愈伤 组织中 的瞬时表 达检测， 分析 了影 响谷 子愈 伤组 织基 因枪转化效 率的几个 因素。钨 粉的包 被质粒 Ｄ Ｎ Ａ 用量以 ３ μｇ／ ｍ ｇ 钨粉 ， Ｃａ Ｃｌ２ 浓度１５ ｍ ｏｌ／ Ｌ，亚 精胺浓度４０ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ 为最 佳，过高 的 Ｄ Ｎ Ａ 、 Ｃａ Ｃｌ２ 和亚精 胺加入量 均显著降 低转 化率 ； Ｊ Ｑ７００ 基因 枪样品室高度 ７ ｃ ｍ ，轰 击速 度 ４００ ～４５０ ｍ ／ｓ 转 化， 较其 它 速度 和样 品 室高 度下 转 化 Ｇｕｓ 基因 表 达率高；每 次转化的 愈伤组织 用量对 转化效率 也有影 响， 以１ ～２ ｇ Ｇｕｓ 基 因表 达斑 最多； 玉米 ｕｂｉｑｕｉｔｉｎ启动子 较 Ｃａ Ｍ Ｖ３５ Ｓ 启动子 的瞬时表 达显著增 强。

植物广谱抗病基因工程策略与研究进展

系统获得性抗性 (SAR)是植物防御病原微生物侵染的一条有效途径 ,利用基因工程技术改造其表达特性可以提高植物的抗病性。从活性氧的代谢、抗病基因的利用、过敏反应的诱导和SAR的组成性表达等方面论述了植物广谱抗病基因工程的研究策略 ,已取得的成就及今后的研究方向。

植物的成花逆转

成花逆转是植物生长发育过程中的特殊现象 ,与环境因素、成花决定的程度及遗传因素有关。逆转为我们从另一角度研究开花现象提供了一个机会。文章主要介绍成花逆转的类型 ,研究成花逆转的体系 。

GFP基因在棉花转化中的应用

以绿色荧光蛋白GFP基因为报道基因，用花粉管通道和农杆菌介导的转化方法将外源基因导入棉花(Gossypium hirsutum L.)，分别获得转化幼胚、幼苗和转化愈伤组织。用手持紫外灯结合显微镜检术能够快速地对转化子进行活体筛选鉴定，比用GUS检测方法有明显的优越性。本研究不但为花粉管通道转化法的可行性提供了新的证据，同时也建立了GFP用于棉花基因工程研究的检测技术体系。