植物胚胎发育MicroRNA研究进展

MicroRNA(miRNA)为长度约22 nt的不编码蛋白的单链新型调控小分子RNA,对植物生长发育和抵抗胁迫等过程具有重要的调控作用。在阐述植物发育中miRNA作用的基础上,进一步介绍植物胚胎发育miRNA的研究进展。

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。

枣合子胚和体细胞胚发育过程的观察与比较

本实验对临猗梨枣、壶瓶枣、晋矮1号等13个品种的枣胚的发育过程进行了观察,并诱导晋矮1号成熟胚的愈伤组织通过体细胞胚发生途径形成再生植株。结果表明:体细胞胚产生于愈伤组织的表层细胞或内部细胞。在鱼雷胚期已有导管的分化,子叶期的维管组织呈“Y”形。枣合子胚及体细胞胚的发育均经历了原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚五个时期。大多数品种的枣胚从球形胚期或心形胚期即开始败育,只有极少数品种可发育到成熟胚,而且合子胚形成的能力、胚败育时发育的程度等均存在着大的品种间差异,同一品种甚至同一子房内胚的发育进程也不同步。

抗松针褐斑病湿地松体细胞胚胎发生与植株再生

为将抗松针褐斑病湿地松(Pinus elliottii Engelm.)良种快速推广,以未成熟合子胚为外植体,研究了合子胚发育阶段对胚性愈伤组织诱导以及ABA与PEG8000对体细胞胚成熟的影响,并探讨了体细胞胚质量及干化条件对体细胞胚萌发的影响。结果表明:发育至2~4阶段的合子胚最利于胚性愈伤组织的诱导,LP+16 mg·L^(-1)ABA+180 g·L^(-1)PEG8000+2 g·L^(-1)AC适合于体细胞胚的成熟,高质量体细胞胚经"滤纸容器法"干化2周后萌发,萌发的体细胞胚于1/4WPM+0.3 mg·L^(-1)NAA+1 mg·L^(-1)IBA上培养70 d左右根部发育,转入1/2WPM中,30 d左右侧根产生发育完整的再生植株。

花烛体细胞胚胎发生及植株再生研究

以花烛(Anthurium andraeanumLind.)盆花品种无菌苗叶片、叶柄、根段为外植体,对花烛体细胞胚胎发生及植株再生进行了研究,建立了花烛体细胞胚胎发生体系。结果表明,花烛叶片较其他外植体更适宜体细胞胚的诱导;胚性愈伤组织及胚性结构诱导最适培养基为改良MS+2,4-D2.0～3.0mg.L-1+KT0.5mg.L-1+蔗糖2%+葡萄糖1%,pH5.5,暗培养40d,诱导率可达90.3%;体胚发育适宜培养基为改良MS+6-BA0.5mg.L-1+蔗糖3%,光强20μmol.m-2.s-1,培养20d后体胚萌发率达62.9%;萌发的体胚在发育培养基上继续培养30d后均能发育成完整植株。对不同阶段培养材料的组织结构及超微结构的观察证明了花烛体胚发生过程。

湿地松及其杂种的体细胞胚胎发生与植株再生

【目的】明确适合湿地松Pinus elliottii及其杂交种的体细胞胚胎发生条件,建立体胚成熟萌发的技术。【方法】以2016年6月采集的2个湿地松家系(EE1,EE2)、2个湿地松杂交种家系(EC,EH)的未成熟合子胚(含胚乳)为材料,从诱导、增殖、成熟到萌发配制3个系列培养基,比较外植体采集时间、家系、基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。用显微镜进行胚性愈伤组织鉴别后,进一步挑选诱导形成的胚性愈伤组织进行增殖、成熟、萌发,最终获得再生植株。【结果】湿地松及其杂交种合子胚的发育进程可划分为8个阶段,阶段Ⅱ、Ⅲ为未成熟胚,适合体胚发生,EC最早出现阶段Ⅲ合子胚。外植体诱导产生具有胚性胚柄团(ESM)结构的胚性愈伤组织,可进一步增殖。诱导培养基对愈伤组织形成及胚性愈伤组织占比具有较大影响,3种诱导培养基(T1、T2和T3)产生愈伤组织效率最高的为T1培养基(49.0%),胚性愈伤组织所占愈伤组织的比例最高为T2培养基(22.4%)。培养基配方的诱导率存在基因型间的差异,T1培养基整体诱导率低;T2培养基对家系EE1诱导率最高,为5.82%;T3培养基对参试材料均能诱导成功,且平均诱导率最高,为3.75%。随采样时间延后,家系EE1、EH的体胚诱导率逐渐增加,家系EE2、EC的体胚诱导率则随采样时间延后逐渐降低。体胚诱导率与合子发育阶段结果基本一致,阶段Ⅲ合子胚均出现较晚,前期诱导率低。胚性愈伤组织继代24次以后,胚活性逐渐降低。成熟培养基T1S和T3S可完成胚的成熟,平均每克成熟培养基分别成熟23.3和15.9个子叶胚,萌发率为32.1%,移栽保存率为47.8%。【结论】诱导培养基T3对参试家系均能诱导成功,T3具有较广泛适用性,各家系在阶段Ⅲ合子胚出现时表现出较大的诱导率,阶段Ⅲ合子胚可能为体细胞胚发生的最佳诱导阶段。建立了湿地松及其杂种体细胞胚发生方法并形成了再生植株。

德国核桃‘No.120’幼胚胚轴与子叶体细胞胚胎发生及其植株再生

核桃 (Juglansregia)‘No . 12 0’品系授粉 7～ 8周的幼胚胚轴与子叶在含不同植物生长调节剂组合的诱导培养基上培养 4周后转移至无植物生长调节剂的继代培养基上培养 ,不同发育时期的体细胞胚直接形成于胚轴与子叶表面。子叶与胚轴分别在KT 2mg/L +BA1mg/L +IBA 0 .0 1mg/L与 2 ,4 D 2mg/L +KT 1mg/L的组合的诱导下体细胞胚胎发生频率最高。体细胞胚经 3～ 5℃低温处理 2个月 ,31.

麻栎成熟合子胚外植体体胚发生和植株再生

为探索麻栎快速繁殖技术新途径,以成熟合子胚为外植体诱导体胚发生,进一步培养形成幼苗。结果表明:体胚诱导以MS+1.0mg.L-1 6-BA+1.0mg.L-1 IBA+1.0g.L-1谷氨酰胺+0.5g.L-1脯氨酸为最优,培养30d诱导率达70.0%;体胚成熟以1/2MS+2.0mg.L-1 6-BA+0.5mg.L-1 IBA+2.0mg.L-1 ABA+4.0g.L-1谷氨酰胺+2.0g.L-1脯氨酸为佳,培养60d,体胚完全成熟;体胚萌发最适培养基为1/2MS+0.2mg.L-1 6-BA+10g.L-1山梨醇,且冷处理有利于体胚的萌发,萌发率高达100%,萌发培养80d,形成再生植株。

番木瓜均质胚性细胞悬浮系的建立和高效植株再生

【目的】提高番木瓜体细胞胚发生的同步性及其植株再生率,为番木瓜大量快繁、细胞工程和分子育种技术研发提供技术基础。【方法】以紫晖110~120 d果实的未成熟合子胚为外植体,经胚性愈伤组织诱导、液体悬浮培养和体细胞胚发生过程,建立均质胚性细胞悬浮系和高效植株再生技术体系,重点比较了不同质量浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)对胚性愈伤组织诱导、不同质量浓度6-苄基氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)+萘乙酸(1-naphthlcetic acid,NAA)组合和活性炭(activated carbon,AC)对子叶期体细胞胚萌发与生根的影响。【结果】4 mg·L^(-1)2,4-D可诱导62.86%未成熟合子胚形成胚性愈伤组织。经5个继代周期的筛选培养,可建立由单细胞和小细胞团组成的均质胚性细胞悬浮系。采用液体培养方式能诱导大量球形胚的形成,被转移至含5 g·L^(-1)AC的半固定培养基成熟培养30 d后,可获得大量子叶期体细胞胚。在含0.4 mg·L^(-1)6-BA+0.02 mg·L^(-1)NAA的萌发培养基中体细胞胚萌发率为97.58%,胚根端愈伤化比率为95.48%,补充5 g·L^(-1)AC后可获得92.62%体细胞胚同步萌发和生根,并显著降低愈伤化比率至33.10%;在不添加任何植物生长调节剂、仅含5 g·L^(-1)AC的成熟培养基中,体细胞胚同步萌发和生根率为88.33%,愈伤化比率降低至11.67%。正常萌发生根的体细胞胚在含0.1 mg·L^(-1)6-BA+2 mg·L^(-1)吲哚丁酸(3-Indolebutyric acid,IBA)+10 g·L^(-1)AC的再生培养基中可获得81.36%的植株再生率。【结论】以紫晖110~120 d未成熟合子胚为外植体,最佳的胚性愈伤组织诱导培养基为1/2 MS培养基+4 mg·L^(-1)2,4-D+400 mg·L^(-1)谷氨酰胺+60 g·L^(-1)蔗糖。最优体细胞胚发生方案为胚性细胞悬浮系(embryogenic cell system,ECS)经液体培养方式诱导球形胚形成,在含1/2 MS盐+MS维生素+50 mg·L^(-1)肌醇+400 mg·L^(-1)谷氨酰胺+30 g·L^(-1)蔗糖+5 g·L^(-1)AC的培养基中促进体细胞胚的成熟及后续的同步萌发和生根,可有效缓解胚根端愈伤化现象。

花楸树体细胞胚与合子胚的发生发育

利用花楸树人工控制授粉后的未成熟合子胚进行体细胞胚的诱导培养,通过石蜡切片、扫描电镜和透射电镜对合子胚和体细胞胚的发生发育过程进行组织、细胞观察。结果表明:1)体细胞胚发生进程与合子胚相似,均经历了球形期、心形期、鱼雷形期,最终发育成成熟胚;2)直接发生和间接发生在愈伤组织表面的体细胞胚均为单细胞起源,间接发生在愈伤组织内部的体细胞胚存在单细胞起源,同时还存在可能的多细胞起源;3)子叶和愈伤组织表面发生的体细胞胚在发育早期均具明显的胚柄,鱼雷形胚期胚柄退化;4)愈伤组织内部发生的体细胞胚没有胚柄;5)与合子不同,胚性细胞的第1次分裂为均等分裂;6)多细胞原胚周围降解的细胞具有细胞程序性死亡的形态特征。

枣幼胚体细胞胚的发生及植株再生

以小梨枣胚龄30~40d的幼胚为外植体,研究不同质量浓度6-苄基腺嘌呤(6-BA)、噻苯隆(TDZ)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、脱落酸(ABA)及其组合对幼胚胚乳看护培养效果、体细胞胚发生、成熟及萌发的影响。结果表明,适宜小梨枣幼胚(30~40d)胚乳看护培养的培养基为MS+IBA0.2mg·L^(-1)+BA0.5mg·L^(-1)+NAA 0.1 mg·L^(-1),成胚率达62.07%;诱导胚性愈伤组织较适宜的培养基为MS+TDZ 0.6mg·L^(-1)+IBA1.5mg·L^(-1)+NAA 0.1mg·L^(-1),诱导率为53.32%;在MS+6-BA 0.3mg·L^(-1)+NAA0.02mg·L^(-1)组合下有利于体细胞胚的发生,发生率可达71.43%;ABA可促进体胚的正常发育,质量浓度为0.5mg·L^(-1)时,体细胞胚结构完整,体胚成熟率为21.83%;将成熟的体胚转接到含有IBA 0.03mg·L^(-1)+GA30.03mg·L^(-1)的培养基中,体细胞胚萌发形成完整植株。

花生组织培养研究进展

花生组织培养对于品种改良、新品种繁殖、遗传转化和种质保存等具有重要意义．本文概述了花生苗的再生培养、体细胞胚的诱导培养、花药培养、远缘杂种胚营救培养、原生质体培养和遗传转化的研究进展。

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。

幼胚长度、2,4-D浓度、光强度等对花生体细胞胚发生的影响及高效再生系统的建立

花生幼胚在含 2 ,4 D的诱导培养基中 ,形成近球状的致密的胚性愈伤组织、杆状两极结构及子叶期体胚。继代培养也有体胚发生。光照明显抑制体胚发生类似于自然栽培的情况。成熟培养基中诱导体胚根、芽两极发育完全。光下 ,具有根、芽的体胚于再生培养基中长成小植株后移栽于盛沙土的盆中正常生长、结实。在较好的影响因素 (光照、幼胚长度、激素、切分方式、接种密度 )组合下 ,体胚发生频率达 75 %以上 ,每子叶形成体胚 3个以上。该体细胞胚高效再生系统与合子胚的发育相似 。

三叶木通体细胞胚胎发生及植株再生研究

以三叶木通成熟种子的幼胚为材料,探讨不同浓度2,4-D(1.0、2.0、4.0 mg/L)、NAA(0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L)、6-BA(0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L)、KT(0.2、0.5、1.0 mg/L)的植物生长调节剂对三叶木通愈伤组织的诱导及体细胞胚胎发生的影响,分别筛选出诱导愈伤组织、体细胞胚、次生胚增殖、植株再生的最适培养基,以此间接途径建立三叶木通体细胞胚胎发生及植株再生体系。结果表明:三叶木通种子最佳灭菌处理方式为0.1%HgCl2灭菌18 min,无菌水冲洗干净后接种在添加了0.05%PPM的愈伤诱导培养基上;三叶木通幼胚诱导愈伤组织的最佳培养基是MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L NAA,愈伤诱导率为95.67%;胚性愈伤诱导三叶木通体胚发生的最佳培养基为MS+0.1 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA,体胚诱导率为55%;次生胚增殖的最佳培养基为MS+0.05 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA,增殖倍数达19.84,体胚随继代次数增多逐渐分化,次生胚增殖活力变弱;成熟的体胚分化后一部分可再生成苗,在MS中能起到壮苗作用,再生植株转移至人工光照培养箱中炼苗3~5 d再转入V(泥炭土)∶V(蛭石)∶V(珍珠岩)为2∶1∶1的基质中能够稳定生根成活且形态正常。

‘雪梅’未成熟合子胚体胚发生与植株再生

以‘雪梅’未成熟合子胚为外植体,探讨了不同采样时期和不同浓度2,4-D与6-BA组合对体胚发生的影响。结果表明:盛花后约59 d的‘雪梅’未成熟合子胚,暗培养60 d后,在12MS+2,4-D 1.0 mgL+6-BA 0.5 mgL上培养时体胚诱导率达最高(58.3%),在12MS+2,4-D 1.0 mgL+6-BA 0.2 mgL上培养时体胚诱导数最高(达3.6个);体胚在增殖培养基12MS+6-BA 0.1 mgL+NAA 0.05 mgL中产生次生体胚,在12MS+6-BA 1.0 mgL+NAA 0.1 mgL+GA30.5 mgL培养中萌发,再生出植株。

糜子离体体细胞胚胎发生的组织学研究

利用组织学连续石腊切片的研究方法,观察了糜子组织培养中植株再生的过程,从而证明了植株再生是通过体细胞胚胎发生途径的。结果表明:(1) 糜子成熟胚培养首先从下胚轴及胚根区愈伤组织化;(2) 体细胞胚起源于下胚轴及胚根维管束周围愈伤组织中单个离散的胚性细胞;(3) 糜子离体体细胞胚有与典型禾谷类作物合子胚大致相似的发育过程。

药用植物体细胞胚发生的研究进展

体细胞胚发生是指体细胞在特定条件下未经性细胞融合而发育成胚状体的形态发生过程。药用植物体细胞胚发生的来源有 5条途径 ,其中以愈伤组织为最常见。近 2 0多年来研究者已通过体细胞胚发生获得了多种药用植物的再生植株 。

‘宁杞8号’体细胞胚胎发生体系建立

以宁夏枸杞新品种‘宁杞8号’幼嫩叶片为外植体,探讨激素组合及添加物对‘宁杞8号’体细胞胚胎诱导、体胚增殖、萌发和植株再生的影响,并建立高效稳定的体细胞胚胎发生体系。结果表明:通过对6-BA、2,4-D和IAA进行正交分析,筛选出‘宁杞8号’体细胞胚诱导最优激素组合:6-BA 1.0 mg·L^(-1)+2,4-D0.3 mg·L^(-1)+IAA 0.4 mg·L^(-1),体胚诱导率达88.67%。极差分析比较各激素间的影响,6-BA对体胚诱导影响最显著。当高浓度的生长素及低浓度细胞分裂素浓度适宜的配比时,才能诱导产生形态正常数量多的‘宁杞8号’体细胞胚。在体胚增殖培养中,6-BA的浓度过高易导致玻璃化,不利于‘宁杞8号’体胚增殖生长。随着激素浓度的增高,体胚增殖倍数增加,玻璃化率也越高,综合分析得到‘宁杞8号’最佳体胚增殖培养基为6-BA 0.4 mg·L^(-1)+NAA 0.6 mg·L^(-1)。当添加IBA 0.3 mg·L^(-1)+GA_30.4 mg·L^(-1)+蔗糖10 g·L^(-1)时,‘宁杞8号’体胚萌发率最高,萌发率达89.17%。添加GA_3及低浓度蔗糖能促进成熟的体胚萌发。对‘宁杞8号’体萌发的影响程度依次是IBA>蔗糖>GA_3。活性炭能有效提高‘宁杞8号’体胚再生植株率,同时对萌发体胚的根的发育也有促进作用,当IBA 0.1 mg·L^(-1)+KT 0.4 mg·L^(-1)+活性炭1 g·L^(-1)时,‘宁杞8号’体胚再生植株效果最佳,体胚再生率达91.67%。

山核桃间接体细胞胚发生和植株再生

以山核桃(Carya cathayensis Sarg.)自然授粉后10周的幼胚为外植体,对影响胚性愈伤组织和体胚发生的主导因子(基本培养基、植物生长调节物质等)进行了比较分析;对影响体胚萌发的脱水处理时间进行了比较;并采用石蜡切片法对幼胚脱分化产生胚性愈伤组织及体胚发生发育过程进行了组织细胞学观察。结果表明,幼胚胚轴和子叶接种在基本培养基1/2MS上,胚性愈伤组织诱导率显著高于其它处理,达45.3%。接种于基本培养基DW中的幼胚体细胞胚诱导率显著高于其它培养基处理,达16.7%。显微镜下可观察到球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚。培养基添加1.0mg.L-16-BA和0.01mg.L-1picloram(氨氯吡啶酸)组合时,胚性愈伤组织诱导率最高,为48.6%;而1.0mg.L-16-BA与0.001mg.L-1picloram组合,体胚诱导率最高,为23.6%。体细胞胚发生方式属于间接体胚发生。用饱和Ca(NO3)2.4H2O对体胚进行脱水处理,脱水处理3d后萌发率为39.03%,显著高于对照及其余处理。将脱水处理后的体胚接种至WPM基本培养基中,光照条件下培养,10周后可长成具3～4片真叶的完整植株。