[桂花树价格]桂花小孢子游离培养研究进展
时间:2019/10/21 6:32:06 浏览量:
本文从三个方面综述了桂花小孢子培养的研究进展:影响小孢子培养胚发生的主要因素,胚状体的再生以及产生机理。胎。花是十字花科的重要蔬菜作物,主要包括桂花两个亚种(桂花)和小桂花(没有桂花),以及许多品种,如酸菜和酸菜。]。花在中国具有较大的种植面积和分布范围,是居民“菜篮子”的重要蔬菜之一。花是具有重要杂种优势的异花授粉植物。费的小孢子培养是快速获得大量纯双单倍体细胞系的有效途径,从而提高了令人愉悦的桂花的繁殖效率。
花的小孢子培养研究始于1980年代[2],此后许多研究人员对胚发生小孢子发生,胚状体的再生及其产生机理进行了广泛研究。
孢子的胚胎发生。测材料的基因型自由小孢子培养中的胚发生能力是受基因控制的遗传性状[3],以及桂花不同基因型的能力,主要是在反应范围方面和胚胎发生率。根义等[4]研究表明,在桂花的小孢子培养中,基因型反应间隔为92.3%。晓峰[5]等研究表明,最高的胚胎发生率是38.25个胚胎/芽,是最低基因型的胚胎的近30倍。凤英等[6]对21个小桂花品种进行了小孢子培养,获得了11个基因型的胚状体,反应范围为52.4%,最大胚发生率为2.3个胚。/芽姜武生等。
[7]在24个桂花品种和20个材料诱导的胚上进行了游离小孢子的培养。功率为83.3%。美梅等[8]种植了12个黄花春桂花品种,获得了5个具有胚状体的胚,最高的胚诱导率达到5.4个胚/芽。同春季月桂树基因型的胚发生能力差异很大。树兴等[9]研究了在游离小孢子上的四倍体桂花培养,并发现基因型显着影响小孢子的胚胎发生。帆等。献[10]对28个不粘桂花和78个桂花进行了小孢子培养,反应范围分别为60.7%和98.7%。
外,桂花的胚发生能力显着高于不导电的桂花。花的堆叠类型高于栽培品种和早熟类型。Cheng Yu等[11]显示,获得的10种未标记的桂花基因型具有胚状体,最大胚芽产量为27.5个胚/芽,最少只有0.14个胚/芽,并且杂交呈阳性和负面的。合基因型之间的小孢子胚胎诱导率没有显着差异。上所有研究表明,不同类型的亲本材料在胚胎发生能力上显示出很大的差异。测植物的生理条件供体植物的生长环境决定了微孢子的生理状态,并直接影响微孢子培养的胚发生能力。过测试的植物(变种HoMei)在长时间的日照下14至18小时和15至20°C之间生长,其胚发生率和再生速率显着高于高温环境下的植物阳光低[12]。树贵等。[13]也类似地报道了桂花供体植物在10-25°C的温度下生长适当,当温度升高时小孢子胚的诱导率大大降低。了增加小孢子的胚发生率,应在冬季和早春安排供体植物的开花期[14],可以在植物上开花。开花初期就连续清除,桂花树价格可以有效地增加自然条件下生长的小植物的数量。子的胚发生率[15]。而言之,被测植物的生长条件直接影响自由小孢子培养的成败,应避免不利条件,例如高温,阳光不足和病虫害频繁发生,否则胚胎发生将大大减少,污染率增加一倍,这将影响测试的成功率。环境生长条件外,小孢子的胚胎发生还受所测试植物的年龄影响。分类桂花的初始开花期是最佳采样期,并且随着开花期的延长,小孢子的胚发生能力几乎呈线性下降[16]。等。[11]报道了相似的结果。而,许多研究还表明,开花期的发芽率高于初花期和后期的发芽率[17-19]。 于四倍体品种,开花期也是最合适的时期[9]。正英及其同事[20]估计,胚芽水平是开花期和开花后期的最高水平。小孢子发育过程中,小孢子的发育涉及单核,双核和三核阶段,发育阶段的选择对胚胎发生有很大影响。晓峰等。[5]报告说,当花蕾长在2.1到3.0 mm之间时,大多数小孢子处于单核末期(单核边缘),并且胚的诱导率由小孢子最高,达到34.28个胚/芽,大于3.0毫米或更小。2.0 mm的胚胎诱导率极低。王秀英等[21]中,选择了长度在2.5-3.5mm的花蕾,单核边缘期的小孢子超过60%,产量更高。
以获得上级胚胎。岩等。[22]还报道了小桂花小孢子在单核边缘和单核区域之间的区域内容易发生胚发生。根义[4],陆刚等[23],姜立荣等[24]也有类似的结果。以看出,从简单核到单核的边缘到边缘时期是游离小孢子培养的最佳诱导时期。而,当小孢子为单核时,花蕾的长度会根据材料的基因型而变化,这就是为什么在培养小孢子之前必须观察待测植物的花蕾以确定花蕾的长度的原因。时的花蕾。温预处理Sato等。[25]报道,低温预处理花蕾可以提高桂花小孢子的胚发生率。正英等[20]表明,如果在4°C下处理1到2天,小孢子的诱导率可以显着提高。他研究人员也获得了相同的研究结果,无需低温治疗或治疗时间过长,胚状体诱导率低,则最好在24〜48h治疗[26-27]。建峰等[28]表明,低温处理下的小孢子胚诱导率在0-5天后差别不大,而在5天后显着下降。有梅等[8]首先对花序进行了低温和低氧处理,发现最佳延迟时间为24小时。以看出,低温预处理的最佳时间对于不同基因型的材料是不同的。激处理高温热激可诱导小孢子向胚胎方向生长,适当的热激处理时间和温度可提高小孢子的胚发生率。根义等[4,29]认为,沿着胚胎发育途径的小孢子的发育可以诱导35℃的高温预处理。而,不同基因型的材料在温度和热休克处理的持续时间上显示出显着差异。飞等。[30]表明,在33°C预处理24小时后,小孢子形成,染色体自然加倍,小孢子进入孢子体发育的路径,并开始了胚胎发生。24至48小时后,热休克的胚发生率大大提高[26],最佳诱导基因型在33°C下24小时更好,并且在诱导基因型处理48小时后,可以提高胚胎诱导率。[31]。续的高温环境将阻碍小孢子胚胎的发育。导培养基的组成诱导培养基是胚胎发生的基础,直接影响细胞的分化和发育。前,NLN培养基通常用于具有令人愉悦气味的小桂花孢子的培养。究表明,在NLN培养基中添加适量的6-BA可以促进胚胎发生[32-33]。浓度的6-BA和NAA抑制了小孢子的胚发生,而低浓度的则有利于NAA促进小孢子胚胎的后续发育并增加了成熟胚的比例[6 28。义飞等。[34]报道说,小孢子油菜粕培养的最佳诱导培养基是NLN-13 + 1.0 mg·L-16-BA + 0.4 mg·L-1NAA。加6-BA可以提高胚状体或愈伤组织的诱导率,但是随着浓度的增加,畸形胚的比例增加,添加ANS可以降低胚泡的比例。形的胚胎在一定范围内[34-35],但是浓度过高会抑制胚胎发生。武生等。[31]认为,添加0.5 mg·L-1的6-BA和0.1 mg·L-1的NAA会抑制桂花小孢子的胚发生。
扬等。[36]报道低浓度的细胞分裂素可能促进胚状体的出现,并且6-BA的作用大于ZT。多数基于桂花的材料更可能产生胚胎。培养中,无需添加激素即可获得大量的类胚体,有些具有困难的胚体,可以通过添加适量的胚体来诱导胚体。素,但仍然存在无法诱导的胚胎。病率很低,可能是由于不同基因型物质对激素的需求不同。激素外,据报道还向培养基中添加了活性炭:适量的活性炭可增加小孢子的胚发生率,子叶状胚的比例以及胚发育的时机,但是报道的活性炭浓度不一样。
延辉等。[32]报告的基因型当培养基中的活性炭浓度为0.02 g·L-1时,基因型最高;当浓度超过0.04时,胚状体发育受到抑制。g·L-1。鹏等。[37]估计活性炭的合适浓度为0.1 g·L-1,胚胎诱导率为11.33个胚/芽,比对照组高66.61%。果显着。 武生等。[38]表明0.5 g·L-1的活性炭对诱导和形成小孢子胚胎是有益的。树兴等人报道在大二倍体和四倍体桂花微孢子的培养中,添加0.05至0.1 g·L-1活性炭显着增加了胚发生和发育同步性,以及子叶型胚的比例[9,15]。性炭吸收孢子发育过程中产生的有害物质,消除了其对小孢子发育的不利影响,还吸收了环境中的矿物质,铁盐,维生素和其他营养物质。者还发现,适当的浓度的活性炭在生长小桂花茎和黑茎时对胚状体有利,桂花树价格这会减少胚状体的数量和质量。处于不同发育阶段的胚接种到播种培养基中,播种率最高,而子叶形胚的播种率最高,而其他类型的胚可以部分种植,甚至种植。高胚状小孢子植物的再生率是有效利用小孢子培养技术的关键问题之一。胚诱导培养基中培养小孢子的时间称为胚龄。帆等[39]发现子叶胚在14到21天的再生率更高。文婷等。[33]对于桂花研究也获得了相似的结果:21岁时子叶胚的再生率最高,并且随着时间的延长,植物的再生率显着下降。化。涛涛等。[40]估计桂花和芸苔的最佳胚龄为20-29天,其后的播种率分别为65.6%和63.3%。璃化是小孢子胚胎形成过程中的常见现象,严重影响植物的再生速率。琼脂为8g·L-1时,只有少数胚状体可以形成幼苗,并且玻璃化甚至褐变严重。8到12 g·L-1的范围内,随着琼脂质量浓度的增加,小孢子胚胎的再生速率显着提高[11,39-40]。素艳等。[41]报道,向培养基中添加5 mg·L-1 AgNO3对小桂花微孢子有显着影响,并且在活性炭胚中玻璃化的比例降低。
先前的实验中,作者发现胚胎的年龄为20至25天,琼脂浓度为10 g·L-1时,大胚胎的胚胎发生率桂花较高,玻璃化并不重要。培养过程中,游离的小孢子导致游离的小孢子破坏配子体发育的路径并形成孢子体,从而产生胚状体并发育为完整的植物。据小孢子萌发后有丝分裂的第一个特征,胚胎发育途径分为两大类:A途径(不等分)和B途径(偶数分)。桂花小孢子利用B途径作为主要的发育途径,并且胚胎的自然倍增发生在诱导胚胎的早期[42]。多数游离的桂花小孢子具有相似的发育过程和合子胚:胚发育迅速,A和B.同时存在。同种族之间的胚胎发育途径存在一些差异[43],其中首先出现的是小孢子胚胎。
育极性在不相等的分裂或四细胞周期中建立[44]。立荣等[24]在桂花的微孢子培养中观察到了微孢子的分裂和细胞的超微结构,揭示了小孢子胚胎发生的形态和结构变化。素艳等[45]分离,克隆和分析了与小孢子胚胎发生有关的特异性表达片段,并获得了94个与小孢子胚胎发生有关的表达序列标签(EST)。小孢子的胚胎发生有关。在胚胎发生过程中的功能尚不清楚。述与展望小孢子培养是单倍型的重要手段之一:除了缩短繁殖期和提高繁殖效率外,通过培养获得的双单倍体群体也是理想的材料。于分子标记和基因作图。望。短短几十年中,对小孢子培养的研究取得了长足的进步,但是仍然存在一些差距,有效执法方面仍然存在差距。由小孢子培养胚胎发生是一个非常复杂的过程,受一系列基因和相关蛋白质控制。何通过小孢子培养更有效地提高胚胎发生率,植物的再生率,胚胎发生的明确机制以及建立尚未研究的高效,完整的培养系统。
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花的小孢子培养研究始于1980年代[2],此后许多研究人员对胚发生小孢子发生,胚状体的再生及其产生机理进行了广泛研究。
孢子的胚胎发生。测材料的基因型自由小孢子培养中的胚发生能力是受基因控制的遗传性状[3],以及桂花不同基因型的能力,主要是在反应范围方面和胚胎发生率。根义等[4]研究表明,在桂花的小孢子培养中,基因型反应间隔为92.3%。晓峰[5]等研究表明,最高的胚胎发生率是38.25个胚胎/芽,是最低基因型的胚胎的近30倍。凤英等[6]对21个小桂花品种进行了小孢子培养,获得了11个基因型的胚状体,反应范围为52.4%,最大胚发生率为2.3个胚。/芽姜武生等。
[7]在24个桂花品种和20个材料诱导的胚上进行了游离小孢子的培养。功率为83.3%。美梅等[8]种植了12个黄花春桂花品种,获得了5个具有胚状体的胚,最高的胚诱导率达到5.4个胚/芽。同春季月桂树基因型的胚发生能力差异很大。树兴等[9]研究了在游离小孢子上的四倍体桂花培养,并发现基因型显着影响小孢子的胚胎发生。帆等。献[10]对28个不粘桂花和78个桂花进行了小孢子培养,反应范围分别为60.7%和98.7%。
外,桂花的胚发生能力显着高于不导电的桂花。花的堆叠类型高于栽培品种和早熟类型。Cheng Yu等[11]显示,获得的10种未标记的桂花基因型具有胚状体,最大胚芽产量为27.5个胚/芽,最少只有0.14个胚/芽,并且杂交呈阳性和负面的。合基因型之间的小孢子胚胎诱导率没有显着差异。上所有研究表明,不同类型的亲本材料在胚胎发生能力上显示出很大的差异。测植物的生理条件供体植物的生长环境决定了微孢子的生理状态,并直接影响微孢子培养的胚发生能力。过测试的植物(变种HoMei)在长时间的日照下14至18小时和15至20°C之间生长,其胚发生率和再生速率显着高于高温环境下的植物阳光低[12]。树贵等。[13]也类似地报道了桂花供体植物在10-25°C的温度下生长适当,当温度升高时小孢子胚的诱导率大大降低。了增加小孢子的胚发生率,应在冬季和早春安排供体植物的开花期[14],可以在植物上开花。开花初期就连续清除,桂花树价格可以有效地增加自然条件下生长的小植物的数量。子的胚发生率[15]。而言之,被测植物的生长条件直接影响自由小孢子培养的成败,应避免不利条件,例如高温,阳光不足和病虫害频繁发生,否则胚胎发生将大大减少,污染率增加一倍,这将影响测试的成功率。环境生长条件外,小孢子的胚胎发生还受所测试植物的年龄影响。分类桂花的初始开花期是最佳采样期,并且随着开花期的延长,小孢子的胚发生能力几乎呈线性下降[16]。等。[11]报道了相似的结果。而,许多研究还表明,开花期的发芽率高于初花期和后期的发芽率[17-19]。 于四倍体品种,开花期也是最合适的时期[9]。正英及其同事[20]估计,胚芽水平是开花期和开花后期的最高水平。小孢子发育过程中,小孢子的发育涉及单核,双核和三核阶段,发育阶段的选择对胚胎发生有很大影响。晓峰等。[5]报告说,当花蕾长在2.1到3.0 mm之间时,大多数小孢子处于单核末期(单核边缘),并且胚的诱导率由小孢子最高,达到34.28个胚/芽,大于3.0毫米或更小。2.0 mm的胚胎诱导率极低。王秀英等[21]中,选择了长度在2.5-3.5mm的花蕾,单核边缘期的小孢子超过60%,产量更高。
以获得上级胚胎。岩等。[22]还报道了小桂花小孢子在单核边缘和单核区域之间的区域内容易发生胚发生。根义[4],陆刚等[23],姜立荣等[24]也有类似的结果。以看出,从简单核到单核的边缘到边缘时期是游离小孢子培养的最佳诱导时期。而,当小孢子为单核时,花蕾的长度会根据材料的基因型而变化,这就是为什么在培养小孢子之前必须观察待测植物的花蕾以确定花蕾的长度的原因。时的花蕾。温预处理Sato等。[25]报道,低温预处理花蕾可以提高桂花小孢子的胚发生率。正英等[20]表明,如果在4°C下处理1到2天,小孢子的诱导率可以显着提高。他研究人员也获得了相同的研究结果,无需低温治疗或治疗时间过长,胚状体诱导率低,则最好在24〜48h治疗[26-27]。建峰等[28]表明,低温处理下的小孢子胚诱导率在0-5天后差别不大,而在5天后显着下降。有梅等[8]首先对花序进行了低温和低氧处理,发现最佳延迟时间为24小时。以看出,低温预处理的最佳时间对于不同基因型的材料是不同的。激处理高温热激可诱导小孢子向胚胎方向生长,适当的热激处理时间和温度可提高小孢子的胚发生率。根义等[4,29]认为,沿着胚胎发育途径的小孢子的发育可以诱导35℃的高温预处理。而,不同基因型的材料在温度和热休克处理的持续时间上显示出显着差异。飞等。[30]表明,在33°C预处理24小时后,小孢子形成,染色体自然加倍,小孢子进入孢子体发育的路径,并开始了胚胎发生。24至48小时后,热休克的胚发生率大大提高[26],最佳诱导基因型在33°C下24小时更好,并且在诱导基因型处理48小时后,可以提高胚胎诱导率。[31]。续的高温环境将阻碍小孢子胚胎的发育。导培养基的组成诱导培养基是胚胎发生的基础,直接影响细胞的分化和发育。前,NLN培养基通常用于具有令人愉悦气味的小桂花孢子的培养。究表明,在NLN培养基中添加适量的6-BA可以促进胚胎发生[32-33]。浓度的6-BA和NAA抑制了小孢子的胚发生,而低浓度的则有利于NAA促进小孢子胚胎的后续发育并增加了成熟胚的比例[6 28。义飞等。[34]报道说,小孢子油菜粕培养的最佳诱导培养基是NLN-13 + 1.0 mg·L-16-BA + 0.4 mg·L-1NAA。加6-BA可以提高胚状体或愈伤组织的诱导率,但是随着浓度的增加,畸形胚的比例增加,添加ANS可以降低胚泡的比例。形的胚胎在一定范围内[34-35],但是浓度过高会抑制胚胎发生。武生等。[31]认为,添加0.5 mg·L-1的6-BA和0.1 mg·L-1的NAA会抑制桂花小孢子的胚发生。
扬等。[36]报道低浓度的细胞分裂素可能促进胚状体的出现,并且6-BA的作用大于ZT。多数基于桂花的材料更可能产生胚胎。培养中,无需添加激素即可获得大量的类胚体,有些具有困难的胚体,可以通过添加适量的胚体来诱导胚体。素,但仍然存在无法诱导的胚胎。病率很低,可能是由于不同基因型物质对激素的需求不同。激素外,据报道还向培养基中添加了活性炭:适量的活性炭可增加小孢子的胚发生率,子叶状胚的比例以及胚发育的时机,但是报道的活性炭浓度不一样。
延辉等。[32]报告的基因型当培养基中的活性炭浓度为0.02 g·L-1时,基因型最高;当浓度超过0.04时,胚状体发育受到抑制。g·L-1。鹏等。[37]估计活性炭的合适浓度为0.1 g·L-1,胚胎诱导率为11.33个胚/芽,比对照组高66.61%。果显着。 武生等。[38]表明0.5 g·L-1的活性炭对诱导和形成小孢子胚胎是有益的。树兴等人报道在大二倍体和四倍体桂花微孢子的培养中,添加0.05至0.1 g·L-1活性炭显着增加了胚发生和发育同步性,以及子叶型胚的比例[9,15]。性炭吸收孢子发育过程中产生的有害物质,消除了其对小孢子发育的不利影响,还吸收了环境中的矿物质,铁盐,维生素和其他营养物质。者还发现,适当的浓度的活性炭在生长小桂花茎和黑茎时对胚状体有利,桂花树价格这会减少胚状体的数量和质量。处于不同发育阶段的胚接种到播种培养基中,播种率最高,而子叶形胚的播种率最高,而其他类型的胚可以部分种植,甚至种植。高胚状小孢子植物的再生率是有效利用小孢子培养技术的关键问题之一。胚诱导培养基中培养小孢子的时间称为胚龄。帆等[39]发现子叶胚在14到21天的再生率更高。文婷等。[33]对于桂花研究也获得了相似的结果:21岁时子叶胚的再生率最高,并且随着时间的延长,植物的再生率显着下降。化。涛涛等。[40]估计桂花和芸苔的最佳胚龄为20-29天,其后的播种率分别为65.6%和63.3%。璃化是小孢子胚胎形成过程中的常见现象,严重影响植物的再生速率。琼脂为8g·L-1时,只有少数胚状体可以形成幼苗,并且玻璃化甚至褐变严重。8到12 g·L-1的范围内,随着琼脂质量浓度的增加,小孢子胚胎的再生速率显着提高[11,39-40]。素艳等。[41]报道,向培养基中添加5 mg·L-1 AgNO3对小桂花微孢子有显着影响,并且在活性炭胚中玻璃化的比例降低。
先前的实验中,作者发现胚胎的年龄为20至25天,琼脂浓度为10 g·L-1时,大胚胎的胚胎发生率桂花较高,玻璃化并不重要。培养过程中,游离的小孢子导致游离的小孢子破坏配子体发育的路径并形成孢子体,从而产生胚状体并发育为完整的植物。据小孢子萌发后有丝分裂的第一个特征,胚胎发育途径分为两大类:A途径(不等分)和B途径(偶数分)。桂花小孢子利用B途径作为主要的发育途径,并且胚胎的自然倍增发生在诱导胚胎的早期[42]。多数游离的桂花小孢子具有相似的发育过程和合子胚:胚发育迅速,A和B.同时存在。同种族之间的胚胎发育途径存在一些差异[43],其中首先出现的是小孢子胚胎。
育极性在不相等的分裂或四细胞周期中建立[44]。立荣等[24]在桂花的微孢子培养中观察到了微孢子的分裂和细胞的超微结构,揭示了小孢子胚胎发生的形态和结构变化。素艳等[45]分离,克隆和分析了与小孢子胚胎发生有关的特异性表达片段,并获得了94个与小孢子胚胎发生有关的表达序列标签(EST)。小孢子的胚胎发生有关。在胚胎发生过程中的功能尚不清楚。述与展望小孢子培养是单倍型的重要手段之一:除了缩短繁殖期和提高繁殖效率外,通过培养获得的双单倍体群体也是理想的材料。于分子标记和基因作图。望。短短几十年中,对小孢子培养的研究取得了长足的进步,但是仍然存在一些差距,有效执法方面仍然存在差距。由小孢子培养胚胎发生是一个非常复杂的过程,受一系列基因和相关蛋白质控制。何通过小孢子培养更有效地提高胚胎发生率,植物的再生率,胚胎发生的明确机制以及建立尚未研究的高效,完整的培养系统。
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