棉花体细胞增殖和胚胎发生中的细胞程序性死亡

棉花组织培养中愈伤组织褐化可能与细胞程序性死亡 (PCD)有关。对棉花组培中不同时期的愈伤组织DNA进行琼脂糖电泳 ,观察到 :仅在第一次愈伤组织继代后 1 0d左右和愈伤组织第一次继代到分化培养基中培养 1 0d左右 ,愈伤组织的DNA产生了1 80bp左右的片断或其整数倍片断大小的DNA带 ,呈DNA梯 (DNAladder)状电泳 ,说明在这两个时期PCD达到了高峰。在这两次PCD高峰后 1周均出现愈伤组织大规模的褐化死亡。显微镜观察到第一次PCD发生高峰的愈伤组织存在许多管状、内含物少的细胞 ,这些细胞分布在愈伤组织的边缘和内部 ;第二次PCD发生高峰观察到体细胞胚胎分化、PCD细胞的木栓化和水渍化。对体细胞胚胎分化时期的原生质体进行荧光染色 (DAPI) ,荧光显微镜下观察到发生细胞程序性死亡的细胞核浓缩、染色质凝聚、结块、边缘化和形成PCD小体。

植物体细胞胚胎发生发育过程中的细胞程序性死亡

对植物PCD的基本特征和检测方法、体细胞胚胎发生过程中的PCD以及对其进行调控的相关基因、蛋白、信号分子等方面的研究进展进行了评述,并对今后体胚发生中PCD的研究提出了展望。

氯化甲基汞激发程序性细胞死亡与胚胎神经系统发育的关系探讨

用ＴｄＴ介导脱氧核苷酸切口末端标记（ＴＵＮＥＬ）、尼罗兰活体染色、扫描和透射电镜及体内致畸试验等方法研究了氯化甲基汞（一次性腹腔注射剂量范围是０～３．２ｍｇ／ｋｇ）能否使神经胚形成期大鼠胚胎发生细胞凋亡亦称程序性细胞死亡（ＰＣＤ）及其ＰＣＤ对胚胎神经系统发育的影响。实验结果表明：随着甲基汞剂量的不断增高，胚胎脑组织ＰＣＤ检测阳性率亦显著增加，呈明显的剂量－反应关系；电镜下发现胚胎脑上皮细胞表面微绒毛数量减少和变短，细胞膜上出现大小不一的空洞样变，细胞器正常形态亦发生病理性改变，例如出现凋亡小体；甲基汞诱发脑发育异常的主要表现是神经管未闭。研究结果提示ＰＣＤ是甲基汞导致胚胎脑部畸形发生的重要机理之一。

小鼠胚胎干细胞分化形成拟胚体过程中的细胞程序性死亡

为了检测小鼠胚胎干细胞 (embryonicstemcell ,ES细胞 )体外分化的拟胚体 (embryoidbodies ,EBs)形成过程中细胞程序性死亡 (programmedcelldeath ,PCD)的发生 ,通过悬滴、悬浮培养技术定向诱导未分化的ES细胞分化为拟胚体 ,并用RT PCR检测原始内胚层、原始外胚层、中胚层、内脏内胚层 4种分子标记物在EBs中的表达 .通过TUNEL染色、电镜、激光共聚焦显微镜及Western印迹以确定凋亡发生 .结果表明 :ES细胞体外分化为拟胚体并且表达各胚层相应的分子标记物 ;在拟胚体的发育过程中出现明显的空腔化过程 ,TUNEL染色及电镜观察到凋亡生成 ,同时线粒体膜电位 (ΔΨm)在拟胚体发育过程中降低 ,通过Western印迹检测到caspase3、caspase8的激活 .表明小鼠ES细胞所分化的拟胚体可以作为研究早期胚胎发育的实验模型 ,线粒体在拟胚体的细胞程序性死亡过程中发挥重要的作用 .

在自然衰老和诱导条件下棉花悬浮细胞程序性死亡的发生

棉花胚性悬浮细胞在MS+0.1mg/L2,4-D+0.1mg/LKT培养基中培养生长良好,但在不继代的情况下会自然衰老。培养至第17天,细胞生活力开始下降;至第21天可检测到核小体大小倍增的DNA梯(DNALadder)存在。42±3℃热激、10μmol/L喜树碱、20μmol/L串珠镰孢菌毒素和50mmol/L放线菌酮等胁迫诱导可分别引起MS+0.1mg/L2,4-D+0.1mg/LKT培养基中的棉花悬浮细胞发生程序性死亡。在MS+0.1mg/L2,4-D+0.1mg/LKT和MS+0.1mg/LIBA+0.1mg/LKT培养基中悬浮培养的棉花胚性细胞处于不同的生理状态,两种不同状态的棉花悬浮细胞对热激、喜树碱、串珠镰孢菌毒素等胁迫因子的反应不同。

湿地松体细胞胚胎发生过程的全长转录组测序及生物信息学分析

为提高湿地松Pinus elliottii体细胞胚胎发生效率,探究湿地松体胚发生的分子机理,利用SMRT(Single molecule real-time)第三代测序技术对湿地松体胚发生过程进行了全长转录组测序。测序总共生成了77.99 Gb原始数据,经多步筛选、矫正及去冗余后,获得了63334条高质量非冗余全长转录本,平均长度为2070 bp,N50为2317 bp,总注释率可达97.27%。GO功能注释及KEGG代谢通路分析表明,湿地松体胚发生过程中表达的基因多与细胞及细胞器的生长、次生代谢物质的生物合成碳代谢、氨基酸的生物合成以及植物激素相关。根据全长转录本数据,预测了62177条完整编码序列、2668个转录因子、4570个简单序列重复和1432个可变剪切事件。研究获得了湿地松体胚发生过程的全长转录组序列、完整的功能注释和结构信息。

植物生殖与胚胎发育过程中的细胞程序性死亡

生殖与胚胎发育过程中植物细胞程序性死亡(PCD)的典型特点在于它的细胞类型特异性。即在特定时期,只有特定的细胞才会发生PCD。介绍了植物生殖和胚胎发育过程中各种类型的细胞在特定时期所发生的PCD的形态和生化特征。这些PCD类型包括大小孢子的退化、单性花的形成、性别决定、心皮通化、花粉发育及绒毡层的解体、胚胎发育过程中胚柄及糊粉层的消失以及体细胞胚胎发生等。同时对植物生长和发育过程中PCD的作用及其可能的信号传导机制进行了总结。

植物激素对体细胞胚胎发生的诱导与调节

以作者自己的工作为背景，结合国内外近几年的有关报道，综述了几种外源和内源激素对植物体细胞胚胎发生的诱导与调节作用。外源生长素和细胞分裂素是诱导离体培养细胞分化与增殖所必需的，2,4－D是诱导胚性愈伤组织的重要激素。在体细胞胚胎发生中内源激素含量和代谢的平衡起着关键的作用，而且外源和内源激素对诱导体细胞胚胎发生起相互调节作用。ABA在提高体细胞胚胎发生频率和质量上具有重要作用，同时，外源与内源ABA对体细胞胚胎发生起相互促进作用。本文还较为深入地讨论了这些激素诱导体细胞胚胎发生的可能作用机制。

杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生研究

以杂交鹅掌楸幼胚为外植体 ,进行体细胞胚胎发生研究。比较了亲本基因型、发育阶段、培养条件、生长调节物质和渗透压等对体细胞胚胎发生的影响。结果表明 :在以 1 2MS培养基为基本成分 ,添加 2 0～3 0mg·L- 1 2 ,4 -D的培养基上能够成功诱导胚性愈伤组织。以蔗糖为渗透剂 ,提高渗透压有利于体细胞胚胎发生 ;以MS为基本培养基附加ZT 1 0～ 4 0mg·L- 1 对体细胞胚胎诱导最有效 ;ABA的使用能有效控制畸形胚的产生 ;基因型。

植物体细胞胚胎发生机理的研究进展

介绍了植物体细胞胚胎发生技术的产生历史及国内外的研究进展;从细胞学、生物化学和分子生物学等方面综述了体细胞胚胎发生机理的研究现状;分析了体胚再生植株的遗传稳定性以及体胚系统作为遗传转化系统的重要应用价值和最新研究成果;同时对植物体胚发生研究中试验设计的重要性作了述评。

刺五加的体细胞胚胎发生研究

目的用不同质量浓度2,4-D和外植体类型对刺五加体细胞胚胎诱导进行研究,为刺五加的资源保护和遗传工程提供理论依据。方法以刺五加的萌发3周幼苗和层积处理种子合子胚的胚根、下胚轴和子叶为外植体,考察不同激素对刺五加体细胞胚胎发生的影响。结果来自层积处理种子合子胚的外植体接种于附加0.5 mg/L2,4-D的MS或1/2MS培养基中体细胞胚胎诱导率(57.1%)和数量(3.3)最高。体胚在原培养基中即可发育成熟,转入降低2,4-D质量浓度的培养基后更有利于新体胚的产生和原有体胚的成熟。刺五加体胚的发育历程与合子胚相似。结论刺五加可以通过来自合子胚的外植体实现体细胞胚胎发生,体胚诱导率取决于2,4-D质量浓度和外植体的发育程度。

大豆体细胞胚胎发生与农杆菌介导的遗传转化

以55个大豆基因型未成熟子叶为外植体,用高浓度2,4 D诱导大豆体细胞胚胎发生与植株再生,并对生产上种植面积大、体细胞胚胎发生率高的大豆基因型用农杆菌介导法进行遗传转化。结果表明,东北地区主栽的大豆基因型中有14个基因型体细胞胚胎发生率超过40%。用含有pGBI121S4ABC质粒的LBA4404农杆菌侵染5个东北地区主栽大豆基因型的2147个未成熟子叶,经卡那霉素筛选得到17株抗性株。经PCR、PCR Southern检测,有12株呈阳性反应,证明Bt基因已导入到大豆中。

百合体细胞胚胎发生和植株再生

以切花百合(Lilium)品种‘黄天霸’(‘Manissa’)花器官为外植体诱导体细胞胚胎发生与植株再生。结果表明,不同花器官、不同激素配比对愈伤组织形成均具有显著影响。花丝为最佳外植体,激素对愈伤组织诱导的影响效应为NAA>6-BA>2,4-D,最适培养基为MS+1.0 mg.L-1NAA+0.2 mg.L-16-BA;激素诱导体细胞胚胎发生的影响效应为2,4-D>KT>6-BA,最佳培养基配方为MS+1.0 mg.L-12,4-D+0.2 mg.L-1KT+1.0 mg.L-16-BA;MS培养基添加IBA可促进体细胞胚萌发成苗,体细胞胚芽成苗的最佳培养基为MS+0.2 mg.L-16-BA+1.0 mg.L-1IBA。

香根草体细胞胚胎发生的细胞学特点与形成条件

香根草是一种优良的生态环境治理植物 ,但也存在着一些局限性。为了对香根草进行遗传改良 ,选育出性状更优、抗性更强的新品种 ,开展了香根草离体培养研究。离体培养采用了两种外植体 ,一是带腋芽的节 ,二是由器官发生方式所产生的无菌不定芽。基本培养基为 MS,根据不同的目的附加不同种类或配比的生长素与细胞分裂素。观察到香根草的外植体的离体发育途径 ,有器官发生和体细胞胚胎发生两种 ,依培养基中所含细胞分裂素或生长素的种类和用量不同而异。结果表明 ,香根草的这两种离体发育途径的植株再生能力均可以长期保持。细胞学的研究显示 ,香根草离体发育的启动可在外植体的表皮细胞或薄壁细胞中进行 ,这些细胞逐渐发育成为胚性细胞。胚性细胞分裂活跃 ,经二细胞、四细胞而发育成为多细胞的胚性细胞团。由显微观察可知 ,香根草的体细胞胚胎发生是单细胞起源的 ,成熟的体细胞胚具有单子叶植物典型的胚胎结构。在分化培养基的作用下 ,体细胞胚组织上所有的胚状体可以出芽而形成再生植株。所建立的香根草体细胞胚胎发生的植株再生体系 ,完全适用于遗传转化等生物工程方法对离体培养要求。此外 ,还观察到一些一般只有在双子叶植物才出现的鱼雷形体细胞胚 ,这是体细胞胚胎发生中的异常现象。认为这种异常胚?

杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生的扫描电镜观察

利用电子扫描显微镜(SEM)对杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生发育途径进行观察研究。结果表明,非胚性愈伤组织和胚性愈伤组织在表面结构上存在着明显的差异。胚性愈伤组织细胞体积较小,大小均一,多以细胞团形式存在,呈球形;非胚性愈伤组织细胞体积较大,不易成团,细胞之间孔隙较多。胚性细胞迅速增殖,其中一些细胞形成体胚的原始细胞,依次经历球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚发育成完整植株,在体胚发育过程当中保持较好的同步性和独立性。杂交鹅掌楸组织培养产生的胚状体具有明显的两极性和相对的独立性,体细胞胚尤其是成熟体胚与愈伤组织结合较松,易自行脱落。

不同激素诱导陆地棉体细胞胚胎发生的效应

以陆地棉品种“珂字201”为材料,研究了基本培养基中添加多种激素对体细胞胚胎发生的影响。IAA、2,4-D 与 KT 并用时,IAA 最易诱导胚胎发生,2,4-D 最差。新型植物激素BR 与2,4-D 并用时,可使难以诱导胚胎发生的品种“河南79”胚胎发生。同一种激素,用量不同效果不同,以10^(-2) ppm2,4-D、10^(-1) ppmKT 和10^(-2) ppmBR 最适于胚胎发生。用量增加抑制胚状体产生。

香果树体细胞胚胎发生

香果树叶子在附加1.0mg·L-12,4-D+0.5mg·L-1KT+3%蔗糖的MS固体培养基上培养,可诱导出愈伤组织。愈伤组织在附加0.7mg·L-1KT+0.3mg·L-16-BA+3%蔗糖的MS液体培养基中避光悬浮培养时,可形成体细胞胚胎。体细胞胚胎可在不含植物生长调节剂的MS固体培养基上形成正常植株。

棉花体细胞胚胎发生和植株再生的影响因素

对影响棉花体细胞胚胎发生和植株再生的基因型、外植体及培养基中的碳源、氮源、固化剂、外源激素、pH值等方面的因素进行了综述,并讨论了存在的问题及今后的研究方向。

长江和黄河流域棉区棉花品种体细胞胚胎发生和植株再生比较研究

选用我国长江和黄河流域棉区各10个棉花品种以及珂字201和YZ1共22个基因型,研究和优化棉花体细胞胚胎发生的相关条件参数。在此基础上,比较了两生态区棉花品种的体细胞再生能力。结果表明,在IBA+KT的激素组合下,多数基因型有较强再生能力;在愈伤组织诱导时期,铵态氮是必需的,而在愈伤组织继代分化时期,一定浓度的硝态氮则能促进分化;没有铁盐不能诱导出愈伤组织,而铁盐浓度为56 mg L-1时有利于胚分化;长江流域和黄河流域棉花品种的植株再生潜力没有明显差别,但长江流域的品种体细胞胚胎发生所需的时间长。本文首次获得了鄂抗棉3号、5号、鄂棉20、鄂棉23、豫棉9号、豫早73、豫棉12、豫棉1221等8个品种的体细胞胚胎发生和植株再生。