无融合生殖与柑橘多胚现象的研究进展

植物无融合生殖是指植物的胚珠组织不经历正常的减数分裂和受精作用,而直接进行胚发育形成种子的无性生殖方式。无融合生殖植物完全继承了母体的全部基因型,因而具有独特研究与育种意义。芸香科柑橘属植物具有独特的多胚现象,其珠心组织能够发育成不定胚(称为珠心胚)进行无融合生殖。文中介绍了柑橘类植物的珠心胚生殖现象、细胞学和遗传学研究进展。珠心胚现象虽然对柑橘杂交后代获得有较大影响,但在生产上可产生性状整齐一致的后代,可以培育无病毒苗木。

蕉柑大孢子与珠心胚的发生发育

蕉柑（ＣｉｔｒｕｓｔａｎｋａｎＴａｎａｋａ）大孢子和珠心胚发生发育过程的解剖观察结果表明：（１）蕉柑大孢子发生发育过程比正常品种明显滞后；（２）蕉柑的胚珠和胚囊在发育过程中陆续出现严重败育；（３）仅有极少数胚珠能存活并产生珠心胚发育为多胚种子．因此，蕉柑的果实少核或无核．

柑桔杂交的胚胎发育

以雪柑×福桔、雪柑×芦柑、雪柑×(福桔+芦柑)、雪柑×枳壳、芦柑×柚、柚×枳壳等6个组合为实验材料进行胚胎发育的研究.结果表明,授粉后30d.合子处于单细胞状态;授粉后40d,合子开始分裂;授粉后50d,合子形成球形胚,珠心胚尚未侵入胚囊;授粉后55d,合子胚为球形胚或早心形胚,开始有少数珠心胚侵入胚囊;授粉后60d,合子胚为心形胚,珠心胚已大量侵入胚囊;授粉后80d,合子胚为珠心胚所包围,分不清合子胚与珠心胚.不同授粉组合对合子胚、胚珠及果实发育均有一定影响,主要取决于杂交亲本.与种间杂交相比,属间杂交其合子分裂较迟,合子胚发育较慢,珠心胚侵入时期也较迟.

花椒珠心胚的超微结构及珠心细胞ATP酶的细胞化学定位

应用透射电镜对花椒 (Xanthoxylum bungeanum Maxim)珠心胚原始细胞、多细胞原胚和此时期的珠心细胞及其 ATP酶的分布进行了详细的观察。珠心胚原始细胞具厚的细胞壁 ,明显分为电子致密的外层和电子透明的内层 ,无胞间连丝。大的核中未见核仁。细胞质富含细胞器。多细胞原胚的壁比原始细胞的薄 ,电子透明 ,均质 ,具胞间连丝。核体积增大 ,核仁1至 2个。细胞质中细胞器的数量明显增加。珠孔端的珠心细胞比胚性细胞体积大 ,细胞液泡化程度高 ,细胞质稀薄而呈现衰退趋势。ATP酶分布于液泡膜及液泡液中。与胚性细胞相接触的最内层珠心细胞胞质降解 ,核严重变形 ,最终细胞解体 ,此时无

柑桔球形合子胚的离体培养

以雪柑、芦柑和柚为母本,分别用芦柑、福桔、枳壳和柚的花粉进行授粉,观察合子胚的发育.结果表明授粉后50—55d,胚囊只有1个球形合子胚,珠心胚尚未侵人胚囊,可以单独分离培养.将合子胚接种于改良White基本培养基及其附加物。蔗糖浓度为10％.待子叶胚分化明显时,移入MT培养基。即可抽芽.芽长2—3cm,再转入诱导长根培养基,便发育成为正常的植株.试验自1986年获得雪柑与福桔和芦柑授粉的合子胚苗之后,1988—1989年又先后获得雪柑与枳壳,柚与枳壳,芦柑与柚授粉的合子胚苗.小苗的GOT基因酶和过氧化物同工酶测定,证明其杂种性,通过多次杂交试验,探索柑桔球形合子胚离体培养技术,有效地排除了珠心胚的干扰.

水稻84-15细胞胚胎学的研究

粳稻品种８４＿１５是非洲长花药野生稻（Ｏ．ｌｏｎｇｉｓｔａｍｉｎａｔａ）和栽培稻８０＿６１９５杂交，在杂种第三代出现的不分离粳稻品系。它们的杂种Ｆ１０代农艺性状保持整齐一致（赵世绪，１９９０；陈建三，１９９５）。它比水稻品种郑粳１０７增产２２．２％。用粳稻８４＿１５与水稻喜峰杂交，在杂种第二代选育出中新一号比秋光增产１１％，已种植Ｆ１０代农艺性状保持一致。为了证实粳稻８４＿１５固定杂种优势的原因，我们进行了细胞胚胎学的研究。通过研究发现了粳稻８４＿１５珠心胚生殖现象（陈建三，１９８８；１９９０；１９９１）。本文旨在进一步研究此种现象。

柑桔特殊种质武夷橙遗传背景的研究

福建柑桔特殊种质武夷橙，俗称“四不象”．其性状特别，如果实扁圆，囊瓣隐约可辨，果皮紧，不易剥离，实心，叶片无翼叶，其亲缘关系不明．采用传统的外部形态与内部结构的观测、花粉形态、同工酶和核型分析相结合的方法进行研究，结果认为武夷橙不是雪柑与福桔或其它柑桔类的天然杂种，而是雪柑珠心胚的变异株系．对武夷橙遗传背景及其亲缘关系的研究。

国庆1号温州蜜柑珠心胚苗培育及四倍体发掘

【目的】温州蜜柑一般表现为雄性不育、果实无核,收集国庆1号温州蜜柑(Citrus unshiu Marc.,简称G1)种子,用于培育珠心胚苗并发掘多倍体新种质,为其提纯复壮和珠心胚变异育种提供基础材料。【方法】从G1成熟果实剥取种子,浸泡消毒后离体播种至播种培养基;待幼苗长至有3~5枚真叶时,采用流式细胞仪分析倍性和SSR分子标记鉴定遗传来源。【结果】从约12 500个果实中剥取获得106粒种子,离体播种后41粒种子萌发,经培养获得62株实生幼苗;对所有幼苗进行倍性检测,获得四倍体1株,其余61株均为二倍体;用4对多态性SSR引物对获得的四倍体和随机筛选的38株二倍体植株进行分子鉴定,表明发掘的四倍体和35株二倍体的带型与亲本G1完全一致,推测其均为珠心胚来源,且四倍体为G1珠心细胞自然加倍而形成;其余3株二倍体在部分SSR位点与G1带型不一致,推测由G1与周边其他品种杂交而来。【结论】这些珠心胚苗二倍体及四倍体种质为国庆1号温州蜜柑提纯复壮、珠心胚变异育种及相关基础研究提供了珍贵的种质资源。

贡柑体胚发生和成苗的研究

以附加1-4ppm赤霉素,和40mM KNO_3、30mM NH_4Cl(或30mM NH_4NO_3)的氮盐的MT基本培养基,从贡柑珠心胚子叶的胚性愈伤组织,誘导产生正常体胚。当愈伤组织的接种量在25～35mg/50ml,每4～5天换液1次,能有效地减少抑制物质的积累,提高正常体胚的频率。将刚形成的子叶胚及时转移至含硫酸腺嘌昤10ppm的MT培养液,能有效地提高双子叶胚的频率。将双子叶胚转移到含1ppm GA_3、0.5ppm NAA、0.25ppm IBA,3％蔗糖的固体培养基,成苗转换率可达60％以上。

贡柑珠心胚培养与微型嫁接研究

选取四会贡柑珠心胚,作离体培养。比较了几种激素的配比和水解酪蛋白(CH)对珠心胚发育、珠心苗子叶分化的效应,以及培养基的状态对胚发育、珠心苗茎切段的影响。实验表明:MT+IAAlmg/l+BA0.2mg/l+CH400mg/l和MT+BA0.5mg/l+ZT0.5mg/l两种培养基对珠心苗诱导效果较好。前者在IAA参与下,珠心苗下胚轴切段芽的分化随BA浓度增加而提高;后者BA和ZT同时存在,对子叶分化产生小芽有明显的促进作用。液体培养能加速小苗的生长速度,增加小苗数量。取两周苗龄的江西红桔实生苗为砧木,珠心苗为接穗,无菌条件下,于试管内进行微型嫁接,嫁接苗培养在1/2MS培养基中,成活率达95％以上,两周后转移沙床,注意保持湿度,成活率达90％以上。

顶坛花椒组织培养再生体系的建立

为建立顶坛花椒组培再生体系,以贵州地方品种顶坛花椒的未成熟果实为外植体,研究不同浓度细胞分裂素(6-BA)和生长素(2,4-D)组合对珠心组织诱导的影响,并对其再生培养过程进行了研究。结果表明,MS+6-BA 2.0 mg/L+2,4-D 0.4 mg/L为珠心组织初期培养和胚状体诱导的最佳培养基,WPM+6-BA 0.5 mg/L+IBA 0.1 mg/L为最佳分化培养基,1/2WPM+IBA 0.2 mg/L为生根培养基。以流式细胞仪对再生植株进行染色体倍性分析,结果表明珠心组织再生植株与母株染色体倍性一致,均为二倍体。

鹤顶兰珠心细胞程序性死亡的超微结构研究

应用电子显微镜对鹤顶兰(Phaius tankervilliae(Aiton)Bl.)珠心细胞进行了观察,结果发现,珠心细胞程序死亡(programmed cell death,PCD)过程中伴随着液泡破裂、染色质凝聚、细胞质解体等明显特征。在鹤顶兰功能大孢子形成之前,大孢子母细胞的侧细胞壁存在明显的内突。随着胚囊体积的逐渐增大,衰退珠心细胞残留的细胞壁叠合在一起,从而使胚囊壁不断加厚。胚囊成熟前,合点端珠心细胞与胚囊之间有胞间连丝相连。合点端珠心细胞的细胞质状态,特别是液泡形态与大孢子母细胞、功能大孢子、成熟胚囊时期的细胞状态高度相似。结果表明,衰退的珠心细胞不仅为胚囊的扩大提供空间,同时也为胚囊的发育提供营养,合点端珠心细胞对胚囊发育内环境的稳定性起着重要的屏障作用。