芸苔属花粉-体细胞杂种植株的生长发育及分子生物学鉴定

“配子-体细胞杂交(gameto-somatic hybridization)”是植物性细胞操作研究的重要组成部分,近十年来取得了较大进展.小孢子四分体原生质体.幼嫩花粉原生质体以及成熟花粉原生质体与体细胞原生质体的融合先后均再生杂种植株成功.但迄今的研究多集中于茄科植物,而且关于杂种植株的结实等方面尚无肯定的报道.李昌功等由芸苔属幼嫩花粉原生质体与下胚轴原生质融合再生了3个小植侏,并经染色体计数和酯酶同工酶酶谱分析初步鉴定出一株是异源三倍体,两株是异源四倍体.本文报道这3个小植株的生长发育情况以及运用RAPD(Random amplified polymorphic DNA)标记技术进一步对其杂种特性鉴定的结果.1 材料与方法1.1 材料及杂种植株生长发育的观察将青菜(Brassica chinensis L.)幼嫩花粉原生质体与甘蓝型油菜(B.napus L.)下胚轴原生质体融合再生的3个小植株通过切段繁殖的方法扩增其数量,将高达5cm以上的植株移入田间.以同期的双亲植株作对照,观察比较其生长发育情况.用荧光素二醋酸酯(FDA)染色反应测定成熟花粉的生活力.解剖果实以检查种子形成情况.     

棉花原生质体“供-受体”双失活融合产生种间杂种植株及其鉴定

采用“供-受体”双失活融合模式, 以陆地棉品系YZ-1原生质体为受体, 以野生棉G. davidsonii原生质体为供体, 开展不对称融合. 融合前, 陆地棉品系YZ-1原生质体经过0.5 mmol/L碘乙酰胺(IOA)室温下处理20 min, 野生棉G. davidsonii原生质体经过38.7 J/cm2的紫外线(UV)处理30?s, 能有效地抑制亲本原生质体的生长. 将上述条件下分别钝化处理的双亲原生质体采用电诱导融合后进行培养, 获得再生植株. 对获得的杂种植株进行形态学、细胞学及分子标记检测. 大部分再生植株表现出新形态, 部分表现亲本中间型, 少数偏向受体亲本. 融合植株的染色体数目在40~73之间. 随机扩增多态性DNA标记(RAPD)和简单重复序列(SSR)分析证实了再生植株的杂种真实性. 而细胞质基因组的酶切扩增多态性序列(CAPS)和叶绿体SSR(cpSSR)分析结果显示, 杂种的线粒体和叶绿体发生了重组. 本研究是棉花中开展“供-受体”双失活融合模式的首次报道, 是继对称融合和基于紫外线处理的不对称融合之后在棉花原生质体融合方面又一新的进展.     

葡萄与柴胡科间体细胞杂交再生杂种植株

狭叶柴胡原生质体用强度为 2 6 0 μW/cm2 紫外线照射 0 ,1 ,2和 3min后 ,与酿酒葡萄原生质体融合 .对融合再生的 1 9个单细胞克隆进行表型、同工酶、染色体和 5SrDNA间隔序列分析 .结果表明 ,它们均为体细胞杂种 . 1 1个杂种愈伤组织包括对称及不对称融合产物 ,在培养 5个月时 ,再生了体细胞胚、幼叶及叶丛 ;其中有 4个不对称融合的杂种细胞系在培养8～ 1 0个月后 ,再生出有根的完整小植株 .染色体观察表明 ,完整植株的再生与杂种细胞的染色体数目相对减少相关 .对部分小植株幼叶的核糖体 5SrDNA间隔序列差异的分析 ,证实它们为科间体细胞杂种 .     

小麦与新麦草及高冰草属间不对称体细胞杂交的植株再生

在植物体细胞杂交研究中,供体-受体不对称融合方法近年来倍受重视。人们常用X-或γ-射线辐射一方亲本作融合供体,以获得胞质杂种或不对称核杂种。但至今紫外线在不对称融合中的应用还未见报道。禾谷类的体细胞杂交,在水稻上已有较大进展,但在小麦进展缓慢,仅有小麦与多年生黑麦草及小麦与裸燕麦的原生质体融合获杂种愈伤组织的报道。近年来,我们曾以小麦与~(60)Co-γ射线处理的簇毛进行体细胞杂交,首次获得小麦不对称体细胞杂种植株。现在我们报道小麦与紫外线照射的新麦草(Psathyrostachys juncea (Fisch) Nevski 2n=14)和高冰草(Agropyron elongatum (Host) Nevski 2n=70)的属间体细胞杂交也获得成功。     

小麦与新麦草及高冰草属间不对称体细胞杂交的植株再生

<正> 在植物体细胞杂交研究中,供体-受体不对称融合方法近年来倍受重视。人们常用X-或γ-射线辐射一方亲本作融合供体,以获得胞质杂种或不对称核杂种。但至今紫外线在不对称融合中的应用还未见报道。禾谷类的体细胞杂交,在水稻上已有较大进展,但在小麦进展缓慢,仅有小麦与多年生黑麦草及小麦与裸燕麦的原生质体融合获杂种愈伤组织的报道。近年来,我们曾以小麦与~(60)Co-γ射线处理的簇毛进行体细胞杂交,首次获得小麦不对称体细胞杂种植株。现在我们报道小麦与紫外线照射的新麦草(Psathyrostachys juncea (Fisch) Nevski 2n=14)和高冰草(Agropyron elongatum (Host) Nevski 2n=70)的属间体细胞杂交也获得成功。     

人参单细胞悬浮培养再生植株

人参(Panax ginseng)是一种珍贵的药用植物。关于它的离体培养研究,已有许多报告。Butenko等(1968)报道了人参组织培养中的器官发生和胚状体发生。Jhang等和Chang等对人参进行了组织培养并获得了再生植株。杜令阁等通过花药培养得到了人参花粉植株,并建立了体细胞无性系。程强等对人参进行了原生质体培养并获得愈伤组织。关     

小麦+多花黑麦草不对称体细胞杂种的分子鉴定

为向小麦转移多花黑麦草的有利基因，创建小麦新胞质种质，进行了小麦与多花黑麦草原生质体电融合的研究，成功地再生了小麦 多花黑麦草体细胞杂种，经6种限制性内切酶，13个探针（其中含9个线粒体探针，3个叶绿体探针和1个核基因探针）的73种酶/探针组合检测，小麦与多花黑麦草间具有很高的多态性，分子鉴定表明，约93.4%的再生植株为真杂种，所得到的体细胞杂种为高度不对称的体细胞杂种，小麦和多花黑麦草的线粒体和叶绿体在体细胞杂种细胞中不共存。     

小麦幼穗愈伤组织原生质体培养再生植株

小麦(Triticum aestivum L)作为一种主要禾谷类粮食作物,其原生质体培养一直受到重视。然而由于技术难度较大,直到最近才有第一篇有关小麦花药愈伤组织悬浮培养物原生质体再生成小植株的报道。我们经过一年多的反复实验,已从幼穗切段起始的愈伤组织分离的体细胞原生质体培养得到大量胚状体,并进一步分化成了小植株。     

籼稻原生质体高频分裂及植株再生

通过原生质体进行细胞融合,外源基因转化已成为定向改造作物种质的一种重要途径。利用原生质体进行遗传操作要求原生质体有较高的分裂频率并能再生成完整植株。但是由于禾本科植物原生质体再生植株比较困难,一定程度上限制了原生质体技术在作物改良方面的应用。近年来水稻原生质体再生植株相继已有报道。本文报道了以KM8p作为基本培养基培养籼稻原生质体,获得了原生质体高频分裂及植株再生的结果。     

第一个动植物界间的人工杂种

在深入了解活体细胞微细结构的基础上,目前有关细胞操作以及细胞培养的研究已经较为普遍:从细胞游离出整条染色体作遗传学分析;植物原生质体(除去细胞壁的细胞)培养分化再生植株。用嫁接法证实了块茎积蓄异体组织同化产物的潜力。如此产生的拼盘式杂种实用价值固然不大,但是真正的蕃茄与马铃薯的属间杂种已经问世。多数个体都能够正常地生长发育。     

不对称体细胞杂交转移疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性

疣粒野生稻(O. meyeriana (Zoll. etMor. exSteud.))对水稻白叶枯病具有高度的抗病性, 为转移这种抗病性, 进行了栽培稻+疣粒野生稻不对称体细胞杂交. 以软X射线处理过的疣粒野生稻原生质体作供体, 来源于栽培稻品种02428的原生质体经碘乙酰胺(IOA)失活后作受体, 采用PEG法诱导二者的原生质体融合. 由于代谢功能互补, 融合物经培养后得到623块愈伤组织, 最终分化出72株再生植株. 这些融合植株形态上与栽培稻接近, 采用微卫星分子标记进行了杂种鉴定. 细胞学分析表明, 融合杂种根尖细胞染色体数目在27~38条之间变化. 在成株期对融合植株进行了白叶枯病接种鉴定, 结果显示疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性成功地转移到栽培稻中.     

高等植物体细胞杂交研究的进展

生物科学工作者现在已能将动物、植物、微生物各自不同来源的细胞(或原生质体)诱导融合,产生杂种细胞,不仅能将人类和动物细胞,如人+鼠,人+蚊子的细胞,而且也能把植物原生质体和人类细胞融合起来,形成杂种细胞,这种体细胞杂交技术,在体细胞遗传学、发育生物学及肿瘤、病毒学等领域中,给人们带来了广泛的设想和深入研究的前景。     

大豆和烟草的体细胞杂交

自六十年代英国柯京(Cocking)首次用酶法制备植物原生质体获得成功以来,植物体细胞杂交的研究得到了飞跃的发展,从而向人们展现了一幅改变植物细胞遗传特性的美好前景。七十年代以来,通过体细胞杂交方法得到的“新”的杂种植物,基本上是种间或种内的。如烟草种内、种间杂种,矮牵牛种间杂种,苔藓     

普通小麦与簇毛麦的不对称体细胞杂交及植株再生

体细胞杂交是作物育种的新途径,已经取得了很大进展.不对称融合技术主要通过射线辐照供体细胞,使只有胞质基因或部分核基因进入受体,从而增加获得可育杂种植株的可能性,为有性不亲和的种属间的杂交创造了有利的条件.簇毛麦(Haynaldia villosa,2n=14,VV)属于小麦亚族簇毛麦属.它具有小麦缺乏的许多优点,如高度抗病性、高蛋白质含量及分蘖能力强等.但小麦     

大豆幼胚培养经体细胞胚再生植株

通过组织培养诱导大豆再生植株引起了国内外学者的关注,近年来曾有一些报道。均系经愈伤组织—器官分化—再生植株途径成苗。而烟草、小麦、水稻、三叶橡胶、石刁柏、胡萝卜等许多作物,已有报道经愈伤组织—体细胞胚—再生植株的途径成株。     

植物细胞杂交研究的展望

植物细胞杂交的概念起始于本世纪初。由于制备原生质体的技术方法、原生质体培养和融合,以及筛选杂种细胞、组织或植株的技术与程序的逐步改进,近十年来已初步建立了植物细胞杂交研究的基础。     

离体培养幼穗获得不育的小麦属间杂种无性系

幼穗培养可能是克服小麦属间杂交不育性障碍的一种方法。Nakamura等报道从Trlticum crassum(Aegilops crassa)×Hordeum vulgare幼穗离体培养出再生植株。最近,这种培养技术也被应用于繁殖Hordeum vulgave×Triticum aesdvum和Agropyron×Triticum aestivum。 我们的研究目的是诱导不育的山羊草×小麦×黑麦三属杂种幼穗产生再生植株,并进而获得无性繁殖系。     

运用基因转移技术改造禾谷类作物

运用重组DNA技术遗传设计禾谷类(最重要的粮食作物)及其他禾本科作物的一个问题是不能用土壤杆菌(Agrobacterium)作为这类作物的基因载体,尽管在双子叶植物中已获得成功。但是,现已证明,通过培养具有遗传变异的愈伤组织,运用直接基因转移技术可以转化禾本科作物的原生质体,而不需要土壤杆菌载体(早期用烟草原生质体所作的成功实验即是以土壤杆菌作为基因载体)。业已证明,通过再生植株的杂交,基因即按孟德尔遗传方式导入烟草中。该项     

小麦原生质体培养体细胞胚直接发生再生植株

粮食作物小麦的原生质体培养作为其遗传转化操作的技术基础一直在世界上受到重视。到目前为止,国内外已有三家报道了小麦原生质体培养再生小植株;但这些报道中再生小植株均是通过原生质体分裂形成细胞团并继续生长至愈伤组织,进而诱导胚状体     

豇豆叶肉原生质体的形态发生研究

豆科是一个较大的全世界性的植物群,然而作为细胞培养和原生质体培养体系一直难于再生。其中仅有紫苜蓿(Medicago sativa)的叶片来源的原生质体再生小植株的报道。豇豆(Vigna sinensis Savi)是中国、亚洲及非洲的一种重要蔬菜作物。本报告继Davey和Bharel之后,在离体条件下用改进的方法诱导了豇豆叶肉原生质体形态发生。