温度对棉花花蕾离体培养下纤维细胞分化、突起效应的研究

温度对棉花花蕾离体培养下纤维细胞分化、突起效应的研究徐楚年，李海燕，陈湛波，贾君镇，柏长青（北京农业大学，北京１０００９４）棉纤维是纺织工业的重要原料，提高棉花的产量和品质成为各国棉花科技工作者的首要目标。从前人的工作已知，棉纤维是棉花胚珠单个表皮细...

红花(Carthamus tinctorius L.)的花器发育研究

红花属菊科红花属,为油、药、饲、染料兼用的经济作物,主茎和分枝顶端着生头状花序,称花球。花球由许多管状花聚集在花托上,外面有数层苞片。增加每花球结粒数对提高产量有重要意义。本文对美国有刺品种的花器发育进行扫描电镜观察。 1.幼苗处莲座期,主茎顶端分生组织分化叶原基和形成叶片(图1),此时还分化侧芽原基。2.茎节开始伸长,进入伸长期。生长锥分化苞叶原基和花托原基。此时。

棉纤维次生壁增厚相关基因的cDNA克隆与分析

以陆地棉品种“徐州 14 2”植株开花后 14、18、2 4、30d的棉纤维和胚珠离体培养 12d、并分别在添加 0 (对照 )和10 0 μmol·L- 1 ABA的培养基中继代培养 5h的棉纤维为材料 ,用mRNA差异显示技术分析其基因表达差异。回收到 2 0条差异条带。利用反向Northern杂交鉴别和分析阳性差异条带 ,结果表明 :PG39 4在次生壁开始增厚以后表达 ,又被ABA诱导表达 ,为质的差异 ;PC39 1为ABA增强表达 ,PG10 2、PG2 0 3和PC2 0 4为ABA减弱表达 ,这 4个差异条带为量的差异。BLASTX分析表明 ,这 5个EST与拟南芥的蛋白激酶、普通烟草的细胞色素P4 5 0单加氧酶、乙二醛酶Ⅰ、异黄酮还原酶同系物和拟南芥的异黄酮还原酶的相似性分别为 5 1%、92 %、85 %、4 4 %和 6 5 %。进而推测这 5个EST与棉纤维次生壁增厚相关。

棉花纤维细胞起始及温度、植物生长物质对其影响

利用扫描电镜研究了陆地棉（GossypiumhirsutumL．）品种中棉所12号胚珠表面纤维细胞起始的过程。观察到最早在开花前5d纤维细胞即已起始，比前人报道早5d；也注意到起始的纤维细胞相对集中分布于胚珠的珠柄附近等部位，并且在开花前未见伸长。温度对纤维细胞起始的时间和数目有明显的影响，25～30℃是纤维细胞起始的适宜温度；开花前6d的胚珠只在添加NAA5μmol·L-1和GA35．7μmol·L-1的培养基中形成了纤维，表明棉纤维原始细胞的起始和进一步发育需要适当的激素条件。还讨论了通过调节纤维细胞分化、起始来增加纤维数目和提高纤维长度整齐度的潜力。

棉胚珠继代培养纤维体系的建立(英文)

针对传统的棉胚珠培养方法因纤维在发育中途夭亡而不能用于研究次生壁增厚和强度形成的机理 ,本文建立了棉胚珠继代培养纤维体系 ,即根据花铃的形态特征选取 类发育状态的胚珠作外植体 ,以 14d为周期连续 3次继代 ,在继代培养基中添加 5 g· L-1活性碳 ,并根据纤维发育不同阶段的特点调整植物生长物质的种类和浓度。结果使纤维重现了植株条件下的发育历程 ,其比强度、长度和细胞壁厚度等品质指标达到或接近植株条件下发育的纤维 。

基因型在胚珠继代培养过程中对棉纤维发育的影响

比较了 1 2个基因型在胚珠继代培养过程对棉纤维发育的影响 ,结果表明 ,纤维干重和纤维长度、精细、胞壁厚度等指标因基因型的不同而存在显著差异。其中 ,长德 1 84和肖县 1 3 3的纤维长度、显著大于其他基因型的 ,分别为 3 1 . 5、3 0 . 7mm;中棉所 2 3、湘 88-2 3 8、长德 1 84的细胞壁厚度显著大于其他基因型的 ,分别为 3 . 2 5、3 . 2 3、3 .2 1μm;湘 83 -2 3 8、长德 1 84的纤维成熟度分别为2 . 1 1、1 . 94。因此 ,可根据研究目标选用适当的基因型。

棉花四个栽培种胚珠表皮纤维细胞分化的比较研究

取棉花4个栽培种陆地棉(Gossypi(?) kirsutz(?)n L.)北农1号,海岛棉(G. barbcdense L.)8163依,中棉(G. Arboreum L.)完县紫杆和草棉(G. kerboceu(?)n L.)金塔品种开花前2天,1天,开花当天,开花后1天的胚珠。观察其表皮细胞超微结构的变化。开花前后这4个棉种胚珠表皮细胞解剖结构上的变化相似。开花当天表皮纤维原始细胞突起,胞内线粒体,高尔基体,内质网等等细胞器急骤增多,液泡融合增大,大量壁旁体形成。开花后一天突起细胞伸长,内质网及高尔基体极发达,液泡增大占去细胞大部分空间。关于纤维原始细胞的来源,不同棉种有所不同。完县中棉观察到亮细胞分化成纤维细胞,北农一号和金塔草棉则可见亮、暗两类表皮细胞均可分化突起;海8763依则未观察到亮、暗两类细胞分化。暗细胞是由于液泡中电子致密物质酚类物质弥散出来所致。

陆地棉与海岛棉纤维发育的比较研究 Ⅱ.棉纤维的伸长、加厚和纤维品质

对大田生长的陆地棉(G.hirsutum L.)和海岛棉(G.barbadense L.)8个品种的纤维伸长、次生壁加厚及成熟纤维的品质的研究表明:纤维的伸长符合方程 Y=a_0+a_1x+…+a_5x^5。北农-1在开花后14d 纤维伸长最快,到24d 停止伸长;海7124在开花后12d 伸长最快,到25d 停止伸长;8763依在开花后18d 伸长最快,到36d 停止伸长。纤维的伸长与次生壁加厚相重叠,8763依和海7124的重叠程度比北农-1大。品种间纤维品质差异的原因在于纤维发育上的不同。与品质关系最大的纤维发育特征是纤维快速伸长期的长短,纤维伸长与次生壁加厚的重叠程度。

棉纤维发育的分子生理机制

本文综述了棉纤维分化、发育的分子生理机制的研究现状 ,着重讨论了棉纤维细胞膨压的产生、细胞壁的松弛、结构分子的合成和加入、次生壁增厚的启始信号、纤维素的生物合成和细胞骨架系统控制纤维素沉积等机制。进而对本领域的研究前景提出了看法。

棉花微管结合蛋白基因GhMAP1-LC3的克隆与表达分析

应用RT-PCR从陆地棉（Gossypium hirsutum L．）石远321开花当天胚珠中分离到一个553bp的片段，含有一个360bp的开放读码框，推导的氨基酸序列（119个氨基酸）与水稻、拟南芥的MAP1-LC3（Microtubule-associated Protein 1-Light Chain3）分别具有94％与90％的同源性，由此推测该基因为编码棉花微管结合蛋白基因家族的一个成员，命名为GhMAP1-LC3。实时定量RT-PCR分析表明，该基因（GhMAP1-LC3）在棉花的胚根、叶片、花瓣、花药以及0—5DPA（开花后天数）胚珠、10-25DPA纤维中均有表达，其中以20DPA纤维中的表达量最高，而在下胚轴、-3DPA胚珠、30DPA纤维与35DPA纤维中没有表达。基于其表达模式以及对其他物种MAP1-LC3蛋白的认识，推测其对纤维初生壁的形成起着重要作用。

水分胁迫对棉花纤维细胞分化的超微结构及品质的影响

实验选用陆地棉(Go■■■■■■■■■ L.)北农1号品种,取在水分胁迫(干旱)及正常条件下开花前2天,1天,开花当天,开花后1天,2天的胚珠,超博切片电镜观察。正常条件下,开花当天胚珠表皮纤维细胞突起,超微结构变化正常,纤维发育正常。而干旱条件下,开花后1天纤维细胞突起,细胞内变化明显落后于正常条件下的纤维细胞;开花后2天,纤维细胞也已伸长,但液泡化程度较低,液泡较小。并且水分胁迫条件下,使纤维明显缩短、变粗、品质变乱劣。

棉胚珠表皮细胞分化期的超微结构研究

棉胚珠表皮细胞在开花前后的超微结构变化明显。开花前2天,表皮细胞无突起,却可见亮、暗两种类型;开花当天,较暗的亮细胞分化突起,细胞核及核仁随之增大;在开花后第2天,分化的细胞高度液泡化,胞质中的内质网结构趋于复杂,出现环状内质网。

棉花纤维品质形成生理学研究——Ⅰ.生长调节剂对纤维细胞次生壁增厚的效应

本试验对大田生长的陆地棉(G.hirstum L.)中16品种植株上的花和棉铃分别应用6种生长调节剂,研究纤维细胞次生壁快速增厚期生长调节剂对纤维细胞次生壁增厚的效应。试验结果表明:NAA(20μm)促进纤维伸长,但降低纤维细胞壁厚度,使单根纤维重量降低;GA_3(20μm)、4Pμ-30(μm),多效唑(50ppm)促进了纤维伸长,且增加了纤维细胞壁厚度,使单根纤维重量增加、调节安(50ppm)未增加纤维长度,但降低了纤维厚度,使单根纤维重量降低;缩节安(50ppm)与对照天显著差异。

棉花纤维的胚珠培养研究

棉纤维是重要的纺织原料,在我国农产品中出口创汇占首位。然而品质问题(主要反映在强力,成熟度等方面)成为妨碍我们在国际市场竞争的主要原因。鉴于此,研究棉纤维的发育机制就显得尤为重要。棉胚珠培养体系的建立,使该域的研究能够在可控的条件下进行。当前,纤维细胞的悬浮培养开始兴起,这一方面有利于棉纤维发育机理的揭示,同时又可为未来的工厂化生产棉花提供理论依据。而我国在上述方面的研究几乎是空白。

作物田间技术与生物学观察课教学的优化

“作物田间技术与生物学观察”课程于1984年开设,现已成为我校植物生产类专业(除园艺外)的一门专业基础性实践教学课。 一、改革课程内容设计,分层次强化学生能力培养 1.建立小麦、玉米、棉花、花生、甘薯五大作物基本教学区,根据学生个人对农业生产了解的实际情况,在自己的教学责任田中,学习作物从种到收的全部农事操作,进行室内和田间的作物生物学观察、生育调查及学习考苗、考种和测产等基本技能和方法。 2.增加种植作物种类,扩大作物标本区。1992年我们收集的作物已达52种。

吲哚乙酸和赤霉酸在离体棉花胚珠生长和纤维发育中的作用

本研究以棉花 BN-1(栽培种)和 MXZ-142(光籽突变种)为材料,通过对其受精和未受精胚珠的离体培养,明确了:受精 BN-1胚珠培养在 BT 培养基上能长出纤维,GA_3或GA_3和 IAA 能促进纤维伸长。而未受精 BN-1胚珠必需在 GA_3或 GA_3和 IAA 存在时才能长出纤维;MXZ-142胚珠无论受精与否均不能在 BT 培养基上正常生长,但当补充了 GA_3或 GA_3和IAA 后则生长良好;当有 GA_3存在于 BT-培养基中时,MXZ-142胚珠珠柄端和受伤部位均能产生绒状细胞群,它是由高度伸长的细胞组成的,来自受伤部位细胞或经过了愈伤组织阶段。认为这些细胞是早期发育阶段的纤维并具有发育为成熟纤维的能力。

陆地棉与海岛棉纤维发育的比较研究 Ⅰ.棉纤维的分化

对大田生长的陆地棉(Gossypium hirsutum L.)和海岛棉(G.bardadense L.)7个品种的纤维分化进行的比较研究表明,各供试品种首先在珠柄顶部突起纤维细胞,后在合点区和腰区,最后在珠孔区。纤维突起的时间和开花当天的 F/E 值(胚珠上纤维细胞数与胚珠表皮细胞总数的比值)因种和品种而异,纤维开始突起的时间与铃期有关。温度影响纤维的分化并最终影响单粒种子上的纤维量,纤维分化的最适温度为25～30℃。

棉花不同开花期棉铃的纤维发育比较研究

研究于1986～1987年在北农大试验地进行,以北农1号为材料,对不同开花期棉铃的纤维发育进行比较研究。结果表明:①随开花期推迟,纤维细胞突起偏晚。9月21日前的花朵,开花当天可见突起。10月7日的花朵,推迟1天突起。②8月16日前各开花期开花当天的胚珠表面突起的纤维数与总表皮细胞数之比为1:3.3～4.1,随开花推迟,稍呈下降趋势。③9月21日以前不同开花期的纤维最终长度基本相等,随开花期推迟,纤维伸长期延长。④随开花期推迟,纤维单位长度干重增长开始期晚,持续时间延长。⑤8月7日以后开花的成熟棉铃内平均每粒种子的纤维单位长度干重、纤维结晶度、纤维强力都表现随开花期推迟而下降。

棉花胚珠纤维细胞分化的研究——纤维细胞初期发育阶段超微结构观察

以陆地棉北农-1号(BN-1)和光籽突变种(MXZ-142)为材料,超薄切片透射电镜(TEM)连续观察开花前2天至开花后后2天的胚珠表皮细胞超微结构的变化,从解剖学上观察研究胚珠表皮细胞的分化发育。开花前后 BN-1胚珠表皮纤维原始细胞发生一系列显著变化:开花前,表皮细胞中各种细胞器含量较不丰富,没有细胞突起。开花当天纤维原始细胞突起,细胞核增大,线粒体、高尔基体、内质网增多,部分胞间连丝消失。亮、暗两类细胞均可突起成纤维细胞,暗细胞是液泡内酚类物质弥散至胞质所致。MXZ-142胚珠表皮细胞变化相应较小,与BN-1未突起的细胞相似,胞间连丝未见消失,没有表皮毛细胞的分化突起。本文还讨论了棉花胚珠表皮纤维细胞的分化机理。

棉胚珠培养的研究

运用 A.C.Beasley & I.P.Ting 棉胚珠离体培养基,对花后2天陆地棉品种中棉12的胚珠培养表明:①培养胚珠上纤维的伸长变化也呈 S 型曲线,整个发育进程缩短,最后的长度仅为自然长度的一半左右。②偏光镜检表明,离体条件下,次生壁累积提前。因而认为,过早的次生壁合成的起始限制了纤维的进一步伸长。③偏光及 SEM 连续观察发现,从珠孔端愈伤组织处产生的胚珠衍生细胞可能具发育成成熟维的能力。同时,对培养胚珠与水面相接触一侧的类纤维细胞也进行了追踪调查,缺氧滞水使原本为纤维发育方向的细胞最终形成的是绒状长细胞。此类细胞也是高度仲长且具纤维次生壁。但同纤维细胞相比,其长度和次生壁厚度均不及纤维细胞,而直径却是纤维细胞的2倍以上。④石蜡切片研究,表明纤维的分化突起是胚珠或其表皮细胞本身具有的生理生化机制,而非整株植物的效应。离体培养虽脱离了母体的影响,但并不影响纤维的继续分化突起。另一种可能性是,胚珠表皮细胞在开花前的某一时期已分化形成预纤维细胞和非预纤维细胞两类。