全 文 ：芸苔属植物幼嫩花粉原生质体分离 、培养
及花粉一体细胞原生质体的融合
李昌功 周 嫦 杨弘远
(武汉大学生命科学学院 , 植物生殖生物学研究室 , 武汉 4 3。。 7 2 )
花粉原生质体兼具花粉 、 单倍体和原生质体三方面的特性 , 是花粉生物学与植物细胞工
程中有特色的实验体系 。 迄今 , 花粉原生质体的离体研究尚未能获得再生植株 : 仅置草幼嫩
花粉原生质体培养启动了细胞分裂 , 小抱子四分体与体细胞融合在 N ico t ` a an 与尸 et un l’a 中虽
已获得杂种植株 , 并称之为 “ 配子一体细胞杂交” , 但是 , 以游离花粉原生质体为亲本与体
细胞原生质体的融合尚未有报道 。 本文选用芸苔属的 青 菜 ( B ar s `ca 。 hl’ n e sn i: ) 、 紫菜苔
( B
. e a , ,:夕e s t r `5 v a r . P u r p u r e a ) 、 甘蓝型油菜 ( B . n a p u : ) 、 芥菜型油 菜 ( B . j o n c e a )
四种植物为材料 , 开展了幼嫩花粉原生质体的分离 、 培养和花粉 一体细胞融合的研究 。
用酶法分离出青菜 、 紫菜苔和甘蓝型油菜幼嫩花粉 (单胞中期至二胞早 期 ) 的 原 生 质
体 , 研究了影响分离效果的若干因素 , 如基因型 、 花粉发育时期 、 酶的种类与浓度 、 渗透压
调节剂的种类 、 组合与浓度等 。 用过滤一离心法获得较纯净的幼嫩花粉原生质体群体 。 青菜
花粉原生质体培养作了多种试验 , 仅在 D : : 培养基上诱导了第一次细胞分裂 , 包括均等和 不
均等两种分裂方式 。
用聚乙二醇 ( P E G 6 0 0 0) 法诱导了青菜幼嫩花粉原生质体分别与甘蓝型油菜和芥 菜型
油菜下胚轴原生质体融合 。 前一组合获得再生植株 , 后一组合形成了愈伤组织 。
研究了融合技术 、 P E G浓度 、 添加二 甲亚 砚 ( D M S O ) 、 双亲原生质体的密度与比率
对融合效果的影响 。 融合技未以 T er a d a等 ( 19 8 7 ) “先滴 P E G融合液 ” 的方式比较适 宜 ,
4 0% P E G与 10 % D M S O配合使用诱导融合的效果较好 , 提 高花粉原生质体的密度与降 低下
胚轴原生质体的密度 , 可以较大幅度地提高异源融合率 , 最高达 5 2 . 7% 。 用异硫氰酸荧光素
( F I T C ) 预先标记花粉原生质体再与下胚轴原生质体融合 , 根据荧光反应 , 可以较 确切 地
鉴别异核体 。
青菜花粉一甘蓝型油菜下胚轴原生质体的融合体在液体浅层培养条件下 (培养基为 K M 8 p
附 加 o . s m g / L 2 . 4一 D 、 o . 25 m g / L N A A 、 0 。 s m盯 L B A 、 0 . 4 m ol / L葡 萄糖 、 50 Om g / L 谷
氮酸胺 , p H S . 6) 较好地诱导了细胞分裂和细胞团形成 。 小愈伤组 织 经扩增培养 , 转到 M S
附加 2 . o m g / L B A , 3%蔗糖的培养基上诱导了芽的分化 , 幼芽在较高浓度的 I B A 条件下才
能生根 , 最终再生三株小植株 。 根尖染色体计数结果显示 , 青菜 Z n = 2 0 (n = 1 0) ; 甘蓝型
油菜 Z n = 38 ; 融合后原生质体再生的植株中 , 一株 Zn = 48 , 推测源于一个幼嫩花粉原生质体
与一个下胚轴原生质体的融合 , 为异源三倍体 , 另两株 2n = 5 8 , 可能是源于两个花粉原生质
沐与一个下胚轴原生质体融合的异源四倍体 。 此外 , 醋酶同工酶分析显示 , 这三株小植株均
兼有青菜与甘蓝型油菜双亲的特有酶带 。 综上结果 , 再生的三株小植株均是种间杂种 。 这是
以游离花粉时期的原生质体 与体细胞原生质体融合再生杂种植株的首次成功 。
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