植物体细胞胚发生及发育研究进展
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DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2012.01.020园艺学报 2012,39(1):57–63 http: // www. ahs. ac. cnActa Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@菠萝体细胞胚发育过程的形态学和解剖学研究何业华*,方少秋,胡中沂,马均,罗吉,伍成厚,曹莉,卢敏,陈程杰(华南农业大学园艺学院,广州 510642)摘 要:以‘神湾’菠萝(Ananas comosus‘Shenwan’)愈伤组织为材料,对体细胞胚发育过程中的形态和组织结构变化进行了观察和石蜡切片研究。
结果表明,菠萝体细胞发育过程可划分为原胚、球形胚、梨形胚、笋形胚和成熟胚等5个时期。
原胚是由胚性细胞分化和分裂形成的多细胞结构,呈棒状至纺锤形,最粗处直径50 ~ 200 μm,灰白色,细胞较均匀一致,未出现组织分化。
球形胚近球形,直径200 ~500 μm,已开始组织分化,在后期能清楚观察到一些原维管束组织存在。
梨形胚呈上细下粗的梨形,长600 ~ 1 000 μm,最粗处在胚体中下部(直径400 ~ 800 μm),已经具备轴向性和双极性,子叶原基组织呈帽状将胚芽原始体包在其中。
笋形胚似冬笋状,长1 000 ~ 2 000 μm,下部最粗处直径600 ~ 1 000 μm,后期子叶原基、胚芽鞘原基和胚芽原基已清晰可见。
成熟胚长2 000 ~ 4 000 μm,下部最粗处直径1 000 ~1 500 μm,胚芽端已具子叶、胚芽鞘、叶原基和胚芽生长点,而胚根原基分化较慢,外围有一层胚根鞘组织。
胚芽和胚根内源生,子叶衣领状,第一枚叶(胚芽鞘)基部鞘状,胚轴短,叶原基呈莲座状着生在上胚轴顶端,是菠萝体细胞胚的重要特征。
关键词:菠萝;体细胞胚发育;形态;组织结构中图分类号:S 668.3 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2012)01-0057-07 Morphological and Anatomical Analysis of Pineapple Somatic EmbryogenesisHE Ye-hua*,FANG Shao-qiu,HU Zhong-yi,MA Jun,LUO Ji,WU Cheng-hou,CAO Li,LU Min,and CHEN Cheng-jie(College of Horticulture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)Abstract:Paraffin dissections of the structural and morphological changes during somatic embryogenesis were studied using callus tissue from Ananas comosus‘Shenwan’as material. Resultsshowed the pineapple somatic embryogenesis can be divided into 5 phases,proembryo,globular embryo,pear embryo,bamboo shoot embryo and mature embryo. Proembryo is the multicellular structure formedby differentiation and division of embryogenic cells,club or spindle shaped,with the diameter of 50–200μm,grey,uniform,no structural differentiation. Globular embryo is similar to a sphere with a diameter of200–500 μm,differentiation starts at this phase and some vascular tissue were observed at the end stageof globular phase. Pyriform embryo is about 600–1 000 μm long,with different diameters between upper收稿日期:2011–06–15;修回日期:2011–12–05基金项目:国家自然科学基金项目(30971984);农业部引进国际先进农业科学技术重点项目(2010-G2-11);农业部公益性行业科研专项(nyhyzx07-30)* E-mail:heyehua@58 园艺学报39卷and lower ends,which resembles the shape of a pear,it has the largest diameter in the middle lower section (400–800 μm),and bipolarity is already showed in this phase. Bamboo shoot embryo has a resemblance to the bamboo shoot,with a length of 1 000–2 000 μm,the largest diameter is about 600–1 000 μm in the lower section. The cotyledon primordium,coleoptile primordium and plumule primordium are already visible at the later stage of bamboo shoot embryo. Mature embryo is about 2 000–4 000 μm long,the largest diameter is about 1 000–1 500 μm in the lower section. Cotyledon,coleoptile,leaf primordium and cotyledon growing point are shown in plumule,however,the differentiation of radical is slow,with a layer of coleorhizae tissues covering it. Both plumule and radical are endogenous,with collar-shaped cotyledon and the sheath like first leaf(coleoptiles),short hypocotyls,rosette-shaped leaf primordium on the top of hypocotyls are demonstrated as the characteristics of pineapple somatic embryo.Key words:pineapple;somatic embryogenesis;morphology;structure植物体细胞胚起源于一个非合子细胞,其发育过程与合子胚(zygotic embryo)相似,也可根据外部形态差异划分为几个发育时期(Dodds & Roberts,1995)。
植物细胞的分化和发育植物是多细胞生物,它的生长和发育是细胞分化和组织发生的结果。
植物细胞的分化和发育是一种高度复杂而又精密的生物学过程,涉及到细胞形态、结构、功能等多个方面的变化。
在这篇文章中,我们将探究植物细胞分化和发育的过程以及这些过程中的一些关键事件。
植物细胞的分化细胞分化是指由一种原始型细胞发育出不同类型和功能的细胞。
在植物中,分化一般发生在幼叶、幼根、芽等部位。
这些细胞在分化时经历了一系列的变化,形成了不同类型和功能的细胞。
植物细胞分化的过程可以分为三个阶段。
第一阶段:形成原初分生组织(meristem)植物形成原初分生组织这一阶段发生在胚苗期。
在这个阶段,小孢子开始发芽,形成原初茎尖。
这个茎尖在细胞周期中的分裂旺盛,快速增长,形成原初分生组织。
原初分生组织简单地说就是植物体内的一种活跃的细胞组织,它能够不断分裂并形成新的细胞。
原初分生组织的细胞是未分化的细胞,具有足够的增殖和分化能力。
它能发展成为不同类型和功能的细胞。
第二阶段:分化成植物体的基本组织在原初分生组织形成的基础上,植物体开始发生几何式的增长和分化,形成了基本的组织系统。
这些组织包括根、茎、叶、花等部分。
根是植物生长和发育的一个主要组织。
根发育分为初生根和次生根两种,初生根是由胚芽发育而来的,而次生根是由茎和叶柄发育而来的。
茎是植物生长的主要组织,它是支撑和输送水分养分的重要部分。
茎的生长分为主茎和分枝两种,主茎是最初的部分,而分枝是在主茎之后发展出来的。
茎的生长是由茎尖处原初分生组织中的细胞分化和增殖后形成的。
叶是植物体中负责光合作用的主要结构。
它由叶片、叶柄和叶鞘组成。
叶柄连接叶片和茎,它的生长是由原初分生组织中的细胞分化和增殖形成的。
花是植物的繁殖结构,它由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊组成。
花的形成是由茎尖处原初分生组织中的细胞分化和增殖形成的。
第三阶段:形成分化组织在组成植物体的各个基本组织之后,细胞开始不断分化形成分化组织。
植物发育学探究植物从种子到成株的发育过程植物发育是指植物从种子开始,经历一系列的发育过程,最终形成成熟的植物体。
这个过程涉及到细胞分裂、细胞扩增、细胞分化以及组织和器官的形成。
在植物学领域中,对植物的发育过程进行研究的学科被称为植物发育学。
本文将探究植物从种子到成株的发育过程,并简要介绍发育过程中的几个重要阶段。
一、种子萌发:种子是植物发育过程的起点。
当种子处于适宜的环境条件下,如温度、湿度和氧气等均适宜时,种子就开始进入萌发阶段。
首先,种子吸收水分,导致种皮破裂。
接着,种子释放出一种称为激素的物质,刺激种子内胚乳的细胞增殖和分化。
胚乳细胞分化为胚轴和胚珠,同时胚轴细胞开始分化为根和茎。
在适宜的温度条件下,根会向下生长,茎向上生长。
二、幼苗期:幼苗期是种子萌发后的发育阶段。
在这个阶段,幼苗逐渐形成,并开始进行光合作用。
光合作用是植物体内的细胞利用阳光能将二氧化碳和水转化为能量和氧气的过程。
幼苗通过光合作用产生的能量逐渐增加,使幼苗生长发育。
同时,植物通过根系吸收土壤中的营养物质,如氮、磷和钾等,满足生长的需要。
三、生长期:生长期是植物发育的主要阶段。
在这个阶段,植物逐渐增加体积,并形成各种组织和器官。
根据不同的植物种类,生长期的持续时间也不同。
一些短期生长的植物,如草本植物,在几周内就能完成全部发育过程,而一些长期生长的植物,如树木,在几年甚至几十年的时间内才能发育成熟。
四、成熟期:当植物完成生长期后,进入成熟期。
在这个阶段,植物发育完全成熟,能够进行繁殖。
在种子植物中,植物会形成花朵,并产生花粉和卵子。
通过授粉和受精,花朵会产生种子。
这些种子可以传播给其他地方,且能够孵化成新的植物,维持物种的繁衍。
总结起来,植物发育从种子到成株经历了种子萌发、幼苗期、生长期以及成熟期。
在每个阶段,植物都经历了细胞分裂、细胞分化和器官形成等过程。
植物发育学的研究对于我们理解植物的生命周期和进化机制具有重要意义,也为植物产业的发展提供了理论基础。
植物科学学报2014,32(1):88 96Plant Science JournalDOI :10.3724/SP.J.1142.2014.10088无融合生殖与柑橘多胚现象的研究进展张斯淇,徐强,邓秀新*(华中农业大学园艺林学学院,园艺植物生物学教育部重点实验室,武汉430070)摘要:植物无融合生殖是指植物的胚珠组织不经历正常的减数分裂和受精作用,而直接进行胚发育形成种子的无性生殖方式。
无融合生殖植物完全继承了母体的全部基因型,因而具有独特研究与育种意义。
芸香科柑橘属植物具有独特的多胚现象,其珠心组织能够发育成不定胚(称为珠心胚)进行无融合生殖。
文中介绍了柑橘类植物的珠心胚生殖现象、细胞学和遗传学研究进展。
珠心胚现象虽然对柑橘杂交后代获得有较大影响,但在生产上可产生性状整齐一致的后代,可以培育无病毒苗木。
关键词:不定胚生殖;珠心胚;孢子体无融合生殖;柑橘中图分类号:S666文献标识码:A文章编号:2095-0837(2014)01-0088-09收稿日期:2013-04-26,修回日期:2013-08-05。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30921002)。
作者简介:张斯淇(1988-),女,博士研究生,主要从事柑橘无融合生殖研究(E-mail :zhangsiqi@ )。
*通讯作者(Author for correspondence.E-mail :xxdeng@ )。
A dvances in A pomixis and Polyembryony Research in C itrus PlantsZHANG Si-Qi ,XU Qiang ,DENG Xiu-Xin *(College of Horticulture and Forestry ,Huazhong Agricultural University ,Key Laboratory ofHorticultural Plant Biology ,Ministry of Education ,Wuhan 430070,China )A bs tract :In apomixis asexual reproduction ,the ovule generates embryogenesis without meiosis or fertilization ,leading to embryo development and seed formation.Apomicts inherit the mother's genotype entirely ,and therefore have unique significance in research and breeding.Polyembryony ,in which nucellar embryos develop from nucellar tissue to undergo apomixis ,is a unique phenomenon of Citrus and other genera of Rutaceae.This review focused on the phenomenon of adventitious embryony in Citrus and recent progress in histocytology and genetics.Nucellar embryony hinders the formation of hybrid offspring in Citrus ,but it can produce offspring with good unity and can also be used for generating virus-free seedlings.Key words :Adventitious embryony ;Nucellar embryo ;Sporophytic apomixis ;Citrus 早在1719年,Leeuwenhoek 就发现甜橙[Citrus sinensis (L.)Osbeck ]中一颗种子可以萌发出两个幼苗,这是柑橘多胚现象第一次被报道,而这种现象是由于植物界中独特的无融合生殖方式(apomixis )导致的。
多倍体芦竹体细胞胚发生的微繁技术研究 孙祎振;贾士乾;赵海龙;王震 【摘 要】多倍体芦竹(Arundo donax)是同源10倍体多功能植物.因不结种子而无性繁殖,用未成熟花序为外植体,探讨体细胞胚发生的微繁技术条件.结论如下:(1)以140~160 mm长未成熟花序作为外植体为最佳,愈伤诱导率达94.3%,胚性愈伤诱导率达38.2%;(2)用75%酒精+1%次氯酸钠溶液浸泡20 min的效果最好,没有污染且诱导率高达88.6%;(3)以MS培养基最为适宜,芽的分化生长速度最快,并且芽的颜色浓绿、粗壮、生长整齐;(4)分化培养中,3.0~5.0 mg/L的6-BA搭配1.0 mg/L的IBA芽分化率较好;(5)幼芽长度为3.5~6.0 cm时对芦竹生根最为理想.
【期刊名称】《农业科技通讯》 【年(卷),期】2016(000)007 【总页数】4页(P73-76) 【关键词】多倍体芦竹(Arundo donax);体细胞胚;微繁 【作 者】孙祎振;贾士乾;赵海龙;王震 【作者单位】北京农学院生物科学与工程学院 北京 102206;北京农学院生物科学与工程学院 北京 102206;北京农学院生物科学与工程学院 北京 102206;北京农学院生物科学与工程学院 北京 102206
【正文语种】中 文 多倍体芦竹(Arundo donax)是中国航天育种研究中心从匈牙利引进的一个同源10倍体多功能植物新品种。由于它具有很强的生命力和很高的生物产量,同时具有燃烧热量高、富集土壤重金属、纤维素和粗蛋白含量高而被列为多功能植物。 同源10倍体芦竹(Arundo donax)有如下主要特征特性:(1)芦竹是禾本科芦竹属多年生草本植物,茎秆直立挺拔,具长匍匐根状茎,根系庞大。秆直立,高大,粗壮,具多数节中空,株高3~6 m,茎粗l~2 cm,叶片宽大鲜绿,形似芦苇和细竹。植株生长快,覆盖性强,不需要施用肥料和除草剂,无病虫害,耐水涝,耐干旱,耐盐碱,耐瘠薄,抗逆性强。(2)同源10倍体芦竹,无花粉和胚囊,因此不能结实种子,是非生物入侵物种。可以采用组培微繁的方法大量生产种苗。(3)同源10倍体芦竹比普通芦竹生物学产量更高,可达20~40 t(干重)/hm2;热量为22.76 MJ/kg,相当于中等热值的煤炭和木材,是一种可再生的净能源植物,无CO2的净排放(吸收固定CO2的量和燃烧释放CO2的量相等)。(4)该植物可用于环境治理和恢复生态环境,对于污水和石油污染、土壤重金属污染的富集处理有显著效果。(5)该植物可在我国华北及以南大部分地区种植。潜在的问题是该植物可随洪水等冲刷迁移到河滩等地繁衍。(6)该植物可用于造纸(出浆率45%~50%)、人造纤维纯纤维素(95%~97%)、提取药物(有清热泻火、清胃止吐的作用,用于热病烦渴,呕吐,高热不退,小便不利等症)、动物饲料(粗蛋白含量为19.67%)。 由于同源10倍体芦竹(Arundo donax)不能形成种子,组织培养技术就成为繁殖种苗的重要手段。它具有繁殖系数高、周期短、所需空间少、可产生大量植株、除去病毒等优点[2]。植物的微繁途径可分为三种途径:腋芽生枝、器官发生和体细胞胚发生。其中体细胞胚发生途径是由孢子体或配子体的细胞通过离体培养,外植体先脱分化形成愈伤组织,然后由愈伤组织细胞分化成一种类似于合子胚的结构,同时发生根与茎。植物体胚发生研究,对于研究植物细胞全能性、基因的表达和胚胎的发育均具有重要价值[1]。从愈伤组织产生胚状体最为常见[3]。外植体采用未成熟的花序,消毒后以小穗或小段接种在培养基上。MS和J-25-8培养基上细胞诱导率和再生率较高。添加的2,4-D和细胞分裂素的浓度分别为5~6 mg/L和1 mg/L时,胚性愈伤诱导率最高。分化培养基内添加6-BA的浓度为0.1 mg/L时再生率最高[5]。花序长度在30~150 mm时最易形成愈伤组织的诱导和分化。形成的四种愈伤中,表面覆盖着淡绿色、生长良好的胚性细胞团,最适宜形成新胚;白色,结构致密的细胞,仅表面能形成胚性细胞[6]。本文的研究目的是以多倍体芦竹(Arundo donax)为试验材料,在国内外研究成果基础上,建立我国繁殖系数高的体细胞胚发生繁殖体系,奠定多倍体芦竹(Arundo donax)的种苗生产之基础。 1.1 试验材料 多倍体芦竹(Arundo donax),引自匈牙利,种植于北京农学院组培实验示范中心试验地。 1.2 试验方法 1.2.1 外植体的选材 在8月选取未成熟的花序,去掉外边包裹的叶片,只留最里层的心叶,选取30~50 mm、60~90 mm、100~130 mm、140~160 mm四种花序。 1.2.2 外植体的消毒方法 采用如下4种消毒方法:(1)在超净台上用75%酒精喷洒表面后,去除心叶;(2)在超净台上用75%酒精喷洒表面后,去除心叶,再用0.1%次氯酸钠浸泡20 min;(3)在超净台上用75%酒精喷洒表面后,去除心叶,再用0.5%次氯酸钠浸泡20 min;(4)在超净台上用75%酒精喷洒表面后,去除心叶,再用1%次氯酸钠浸泡20 min。4种消毒方法均用无菌水冲洗3遍以上,然后接种于MS培养基上,培养基中添加2,4-D 3 mg/L、肌醇100 mg/L和MgCl2·6H2O 750 mg/L,以Gelrite 2 mg/L为凝固剂。每个培养皿接种20个小穗做外植体,每种消毒方法接种3盘,3次重复,26±1℃下黑暗培养40 d,调查愈伤诱导率和胚性愈伤诱导率。 1.2.3 培养基的筛选 设有 4种培养基,分别为MS、B5、White、N6,4种培养基中均加入1 mg/L的IAA和4 mg/L的6-BA,每2个月继代一次。 1.2.4 培养基分化激素的筛选 以MS为基本培养基,分别加入不同浓度的6-BA、2,4-D、NAA、IAA和IBA。 1.2.5 培养基分化激素浓度配比筛选 培养 50 d后,将白色的、结构紧密的细胞团进行分化培养,使用MS培养基进行分化。基本成分为含肌醇100 mg/L、MgCL2·6H2O 750 mg/L、蔗糖20 g/L,Gelrite 2 mg/L,添加激素6-BA和IBA,6-BA/IBA(mg/L)的浓度分别为:1/1、2/1、3/1、4/1、5/1、0.5/0.5、1.0/0.5、1.5/0.5和2.0/0.5,pH值为5.8。每个培养瓶接种0.5 cm2大小的白色胚性愈伤5个,每种处理接种20个培养瓶,3次重复。26±1℃下LED光照培养,每天光照16 h、黑暗8 h,光照强度为7 000 lux,1个月后继代一次,分化培养2个月后统计分化率。 1.2.6 生根试验 以 1/2MS为基本培养基,添加0.05~0.5 mg/L的NAA、IAA、IBA均能促进芦竹组培苗生根,同时测定幼芽长度对生根的影响。 1.2.7 数据统计 在设定的时间分别统计芽发生情况、嫩芽增殖数以及芦竹生根情况,统计好的数据用SPSS软件分析。 2.1 外植体的选材 从表1可看出,花序长度30~160 mm的取材范围内,长度越大诱导率越高,胚性愈伤诱导率也越高,且可以用做外植体的数目也越多。当取140~160 mm长未成熟花序时,可用的外植体数有250~350个,愈伤诱导率达94.3%,胚性愈伤诱导率达38.2%,因此一个140~160 mm长的花序,经过2个月的培养,可以获得胚性愈伤100个以上。 2.2 外植体消毒方法的筛选结果 次氯酸钠是组织培养中常用的表面消毒剂。表2列出了4种方法灭菌后的效果,可以看出仅用75%酒精做表面消毒或用75%酒精+0.1%次氯酸钠消毒,会有较高的污染率;75%酒精+0.5%次氯酸钠的诱导率偏低;只有用75%酒精+1.0%次氯酸钠溶液浸泡20 min的效果最好,没有污染且诱导率高达88.6%。 2.3 培养基筛选的结果 设有4种培养基,分别为MS、B5、White、N6,4种培养基中都加入1 mg/L的IAA和4 mg/L的6-BA,每2个月继代一次。从表3可看出,芽的分化速率在4种培养基上差异很大,其中以MS培养基最为适宜,芽的分化生长速度最快,培养6个月后,一个芽团可增殖731个芽,并且芽的颜色浓绿、粗壮、生长整齐。 2.4 培养基分化激素的筛选 以MS为基本培养基,首先添加4 mg/L 6-BA,然后分别加入不同浓度的2,4-D、NAA、IAA、IBA。培养40 d后观察芽分化情况,得出添加IBA有利于腋芽的分化生长;IAA、NAA次之;2,4-D对腋芽的分化有抑制作用,其嫩芽较细,长势较弱(见表4)。 2.5 培养基分化激素浓度配比筛选结果 以MS为基本培养基,以胚性愈伤作为外植体,分别加入不同浓度的6-BA和IBA配比,培养50 d后观察得出:当6-BA和IBA浓度相同时,腋芽不分化;6-BA为3.0~5.0 mg/L和IBA为1.0 mg/L配比腋芽分化率较好(见表5)。 2.6 生根试验结果 以1/2MS为基本培养基,附加0.05~0.5 mg/L的NAA、IAA、IBA均能促进芦竹组培苗生根,同时我们还测定了幼芽长度对生根的影响 (见表6)。结果表明,幼芽长度对芦竹生根有明显影响,幼芽长度为4.0~6.0 cm时最好,但为了缩短继代周期,当幼芽长度为3.5~4.5 cm时,则可切下进行生根培养;幼芽长度低于2.0 cm时,幼芽不能生根。 (1)有人认为花序在30~150 mm时愈伤的诱导和分化才能成功,而将花序轴
植物组织培养研究进展摘要植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。
从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。
关键词:组织培养;存在问题;措施;发展20世纪后半叶,植物组织培养发展十分迅速,利用组织培养,不仅可以生产大量的优良无性系,并可获得人类需要的多种代谢物质;细胞融合可打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲和性障碍,在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力;还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体;组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。
因此,植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支,如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等,并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业,产生了巨大的经济效益和社会效益,被认为是一项很有潜力的高新技术。
1 组织培养的基本原理1.1 植物组织培养的概念植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织或潜伏芽等,或长成完整的植株的技术[2]。
1.2 植物组织培养的依据植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。
1902年,德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3],大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。
1943年,美国人White在烟草愈伤组织培养中,偶然发现形成一个芽,证实了GHaberlanclt的论点[4]。
在许多科学家的努力下,植物组织培养技术得到了迅速发展,其理论和方法趋于完善和成熟,并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。
蝴蝶兰组织培养及体胚发生技术研究的开题报告一、选题背景和意义蝴蝶兰属于兰科植物中的高档花卉,在国内和国际市场上具有广泛的市场需求和经济价值。
由于野生种类的环境受到破坏,采摘野生种类已经受到限制,培育高品质蝴蝶兰成为了重要的发展方向。
组织培养技术是目前蝴蝶兰种质创新和繁殖方式的关键技术之一,对于快速繁殖优质、高产、抗病虫害的蝴蝶兰品种具有至关重要的作用。
二、研究目的和内容本研究的目的是探究蝴蝶兰的组织培养技术和体胚发生技术,以实现对蝴蝶兰生长发育过程的控制和调节,进而能够用于高品质蝴蝶兰的繁殖和遗传育种。
具体的研究内容包括:1. 蝴蝶兰花器官培养技术研究:通过对花茎、花粉、花柱等试管内培养的组织细胞进行生长观察和培养条件优化,实现各花器官的快速繁殖。
2. 蝴蝶兰体胚发生技术研究:通过优化外植体处理、植物生长调节物质的添加和培养基成分的调整等手段,实现蝴蝶兰体胚形成和发育,以及体胚转化和培养。
3. 蝴蝶兰品种优化和选育研究:在蝴蝶兰组织培养和繁殖技术的基础上,对蝴蝶兰种质资源进行繁育,筛选并鉴定具有优良性状的优良品种。
三、研究方法和步骤1. 蝴蝶兰花器官培养技术研究:(1)准备组织培养器材和培养基,包括培养瓶、试管等。
(2)剥离蝴蝶兰的各个器官组织。
(3)优化培养条件,包括培养基的配方、光照强度、温度、湿度等。
(4)对各器官组织的培养和生长情况进行观察和记录。
2. 蝴蝶兰体胚发生技术研究:(1)收集蝴蝶兰的植物外植体,处理后进行培养。
(2)筛选适合的培养基配方,添加生长激素、维生素和糖类等营养物质。
(3)调节培养条件,加强光照和通气。
(4)观察育苗的生长状况,测量外植体的发育情况和体胚的数量和质量指标。
3. 蝴蝶兰品种优化和选育研究:(1)选取具有潜在育种价值的蝴蝶兰品种。
(2)对外植体进行组织培养和体胚发生培养,育成大量的蝴蝶兰无性系。
(3)评价优良品种的性状,进行品种鉴定。
(4)推广优良品种,用于实际生产和市场需求。
㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(8):167~173ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.08.023收稿日期:2022-10-08基金项目:国家自然科学基金青年基金项目(31901313)作者简介:张宇(1998 )ꎬ女ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为微生物学ꎮE-mail:1752765921@qq.com通信作者:张廷婷(1981 )ꎬ女ꎬ博士ꎬ硕士生导师ꎬ从事植物生物技术研究ꎮE-mail:tingtingzh@163.com木本植物miRNA研究进展张宇ꎬ董国颂ꎬ张廷婷(青岛大学生命科学学院ꎬ山东青岛㊀266071)㊀㊀摘要:miRNA(microRNA)是一类生物体内普遍存在的具有调控作用的非编码小RNAꎮ关于木本植物miRNAꎬ目前的研究主要集中在miRNA参与调控植物的生长发育㊁信号传导和胁迫响应等生物学活动以及影响植物次生代谢产物的生成等方面ꎮ本文主要综述了miRNA在木本植物生长发育㊁生物胁迫和非生物胁迫等方面的调控功能ꎬ对木本植物miRNA研究的意义和存在的问题进行了讨论ꎬ并对其今后的研究方向进行了展望ꎮ关键词:miRNAꎻ木本植物ꎻ生长发育ꎻ生物胁迫ꎻ非生物胁迫中图分类号:Q945㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)08-0167-07ResearchProgressofmiRNAinWoodyPlantsZhangYuꎬDongGuosongꎬZhangTingting(CollegeofLifeSciencesꎬQingdaoUniversityꎬQingdao266071ꎬChina)Abstract㊀miRNAs(microRNAs)areaclassofwidelyexistingnon ̄codingsmallRNAswithregulationfunction.ThecurrentresearchesonmiRNAsinwoodyplantsmainlyfocusontheirrolesinregulatingbiologicalactivitiessuchasplantgrowthanddevelopmentꎬsignaltransductionandstressresponseꎬandinfluencingthegenerationofsecondarymetabolitesinplants.InthispaperꎬtheregulatoryfunctionsofmiRNAsinthegrowthanddevelopmentꎬbioticandabioticstressesofwoodyplantswerereviewedꎬthesignificanceandexistingprob ̄lemsofmiRNAresearchesinwoodyplantswerediscussedꎬandthefutureresearchdirectionwasprospected.Keywords㊀miRNAꎻWoodyplantsꎻGrowthanddevelopmentꎻBioticstressꎻAbioticstress㊀㊀miRNA(microRNA)是一类长度为18~23个核苷酸的内源性单链非编码小RNAꎬ通过特异性mRNA降解或翻译抑制调控基因表达[1-2]ꎮ研究表明ꎬmiRNA具有多种生物活性ꎬ参与神经㊁激素信号转导等途径ꎬ调控细胞凋亡㊁生长发育等过程[3-5]ꎮ已知miRNA广泛存在于动植物及病毒[6-8]中ꎬ迄今ꎬmiRNA数据库(miRBaseꎬhttp://mirbase.org/)存在近300个物种的miRNA信息ꎬ其中包含近200个植物基因组[9]ꎮ木本植物在森林中占据主导优势ꎬ多分布于亚洲㊁欧洲以及北美各地区ꎬ具有极高的经济与生态价值ꎮ目前ꎬ木本植物miRNA及其在遗传育种方面的研究已有报道[10]ꎬ但大部分物种的miRNA数据仍需要完善ꎬ比如黑松的基因组测序尚未报道ꎬ其转录组和miRNA注释信息匮乏ꎬ桑树和果树等经济树种的miRNA信息也相对较少ꎻ有关植物miRNA-靶基因的互相调控作用已有不少研究ꎬ但是关于miRNA-靶基因在不同基因家族之间以及不同物种之间相互联系的报道并不多见ꎮ本文从生长发育㊁非生物胁迫和生物胁迫等方面ꎬ探讨木本植物miRNA的国内外研究进展ꎬ综述miRNA在木本植物中的作用ꎬ为植物miRNA及其靶基因调控分子机理研究提供借鉴和参考ꎮ1㊀miRNA在木本植物生长发育中的作用作为重要的调节分子ꎬmiRNA几乎参与了木本植物所有重要的发育过程ꎬ如根的生长㊁开花时间㊁花粉的萌发表达㊁胚胎的诱导发育等ꎬ在植物生长发育过程中发挥着重要作用ꎮ植物体细胞胚胎发生与发育的过程极其复杂ꎬ牵涉到大量miRNA及靶点的差异表达ꎬ多项研究证实miRNA是诱导胚胎发生的关键调控因子ꎮ如落叶松miRNA的发现与探究多与胚胎和愈伤组织相关:在落叶松中上调miR171的表达ꎬ可导致靶基因SCL6下调及诱导体细胞胚胎[11]和胚性愈伤组织的发育[12]ꎻ分生组织的细胞增殖由miR397和miR398共同控制ꎬ促进单胚阶段的发育ꎻmiR156㊁miR159㊁miR160㊁miR166㊁miR167和miR390构成调控网络ꎬ在子叶胚发育过程中发挥调节作用ꎻmiR162和miR168参与调控胚胎的整个发育过程[13]ꎮ在火炬松中ꎬmiR166影响胚胎发育成熟的时间ꎬ而不是子叶胚发育过程[14]ꎮ在根部发育阶段ꎬmiRNA靶向调控植物根系的发育及结构形态ꎬ维持植株自身的生长ꎮ在杨树根系发育过程中ꎬmiR476a靶向调控基因RFL介导线粒体-生长素信号级联反应ꎬ诱导不定根的形成[15]ꎻ过表达miR167a或沉默靶基因ARF8.1促进不定根数量增多ꎬ轻度抑制侧根的发育[16]ꎻ脱落酸(ABA)与黄素类固醇(BR)㊁赤霉酸(GA)通过信号串扰影响miRn68和miR4776b的表达ꎬ调节根系发育机制ꎬ提高植株对更复杂环境的适应性[17]ꎮ另外ꎬ过表达miR396调节靶基因GRFs下调ꎬ参与根端细胞的发育ꎬ直接或间接影响落叶松的子叶形态建立与生根过程[18-19]ꎮ上调miR171表达ꎬ分别导致靶向GRAS(SCL6-Ⅱ㊁SCL6-Ⅲ和SCL6-Ⅳ)转录因子下调ꎬ以及影响高山松叶形㊁初生根的生长和开花时间[20-24]ꎮ苹果树中miR171㊁miR396与miR156㊁miR166㊁miR319共同作用ꎬ促进细胞增殖分化ꎬ有助于其砧木在无性繁殖过程中形成不定根[25]ꎮ植物的营养生长是幼年期转向成年期的重要过程之一ꎬ研究表明此过程也存在多种miRNAs的调控诱导ꎮ单核苷酸多态性(SNP)关联研究表明ꎬ杨树中miR160a靶向生长素响应因子(ARF16)㊁miR167a靶向生长素响应因子(ARF8)㊁miR6443靶基因阿魏酸5-羟化酶(F5H)㊁miR475b靶向五肽重复超家族基因(PPR1㊁PPR2㊁PPR3㊁PPR4)和miR156c靶向鳞状体启动子结合蛋白样基因(SPL15㊁SPL20㊁SPL25)等ꎬ构成木质结构的多因素遗传网络ꎬ在树木生长和木材性状形成过程中提供潜在的调控作用[26-31]ꎻ值得注意的是ꎬmiR319a的表达水平在树木的初级到次级生长过程中逐渐降低ꎬ靶基因TCP20可结合WOX4a控制维管形成层增殖ꎬ促进次生木质部分化ꎬ对树木的次级生长起着重要调控作用[32]ꎮ近些年来ꎬ越来越多的miRNA被证实通过抑制或促进靶基因来调控植物的开花与果实成熟时间ꎮZhang等[33]在桃中发现了miR171a㊁miR171b㊁miR399和miR408等8个miRNAs的存在ꎬ其中miR171诱导桃树开花与果实发育ꎬmiR171a在果实中高表达ꎬmiR171b在花和幼叶中高表达ꎬ且在花中的含量远高于幼叶和嫩茎ꎮMiR156的表达水平下降导致茶树形成不育花芽ꎬ影响有性繁殖[34]ꎮMiR159㊁miR828和miR858靶向49个MYB基因ꎬ其中19个调节苯丙烷类代谢ꎬ参与核硬化和果实颜色发育的相关途径ꎬ促进桃树果实成熟[35]ꎮ此外ꎬmiRNA还可以调控植物体内激素㊁蛋白等合成与代谢ꎬ维持植株的正常生长发育ꎮ研究发现ꎬ在毛果杨中ꎬmiR171家族除了调控GRAS转录因子ꎬ还与信号传导蛋白㊁蛋白激酶和水解酶等的基因相关[36-37]ꎮ在马尾松中ꎬmiR171和miR397调控次生生长㊁激素信号转导等多个过程[38]ꎮ落叶松中ꎬmiR11467在响应胁迫㊁激素等外界刺激以及苯丙烷生物合成等次生代谢途径中发挥着重要调控作用[39]ꎮ另外ꎬ在乌龙茶晾晒阶段ꎬmiR167d㊁miR845㊁miR166d和miR319C3促进黄酮类化合物的积累ꎬmiR171b和miR166d共同参与萜类化合物的生物合成ꎬ有助于乌龙茶形成独特的香气和风味[40]ꎻ同时ꎬ过表达miR156抑制其靶基因SPL的表达ꎬ进而通过调节DFR基因介导儿茶素的生物合成与积累[41]ꎮ这些研究结果表明ꎬmiRNA通过阶段特异性靶向基因广泛调节植株的生长发育过程ꎬ且在不同植物中其功能会随着组织不同而发生改变ꎮ总861山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀体而言ꎬ在植物生长发育期间ꎬmiRNA参与调控至关重要ꎬ不仅能促进或抑制靶基因的表达ꎬ也与多种功能蛋白和激素相关ꎬ并存在合作性结合方式ꎬ展现出miRNA的调控能力ꎮ2㊀miRNA在木本植物生物胁迫中的作用病原物的入侵通常会影响植物的正常生长ꎬ相关的激素信号和化合物合成与转移等也会受到显著影响ꎬ而miRNA的表达变化可诱导植物调节对疾病的抵抗能力ꎮ已有研究发现ꎬ松材线虫侵染马尾松后ꎬ针叶中miRNA表达变化明显ꎬ一方面miR384通过靶向pre-mRNA-splicingfactorSPF27ꎬmiR6196和miR5059调控核糖相关蛋白ꎬ进而参与RNA剪接ꎬ在转录水平上响应松萎蔫病[42]ꎮ另一方面ꎬ降低miR5658与miR946表达ꎬ分别导致对应的保守激酶2和P-Loop结构域㊁CC-NBS-LRR和LRR等抗性基因表达上调ꎬ提高松树抗松材线虫病的能力ꎻ还可以通过miR585调控转录因子MBF1ꎬ影响其植保素类物质合成的上游调控基因ꎬ促进植保素的合成ꎬ在次生代谢方面参与植物的防御过程[43]ꎮ锈病是危害杨树的病害之一ꎬ在叶锈真菌侵染的条件下ꎬmiR482b的表达受到抑制ꎬ导致抗病性TIR-NBS-LRR蛋白快速积累[44]ꎬmiR159和miR858家族调控转录因子R2R3-MYBs的表达ꎬ参与水杨酸㊁茉莉酸㊁乙烯和脱落酸等多个植物激素的代谢途径[45]ꎮ当杨树受到内生链酶菌SSD49侵染时ꎬ过表达miR160㊁miR156和ptc114ꎬ或者沉默miR319会导致编码转录因子(生长素反应因子和GRAS蛋白)㊁抗病蛋白㊁植物激素氧化酶和应答调节因子的基因差异表达ꎬ响应胁迫[46]ꎮ斜纹夜蛾取食诱导茶树中miR160㊁miR166㊁miR393㊁miR319和miR2118家族成员表达ꎬ参与植物基因抗生物胁迫响应的转录过程[47]ꎻ当茶树感染炭疽病时ꎬ5种miRNA(PC-5p-80764_22㊁miR160c㊁miR828a㊁miR164a和miR169e)的表达谱与其靶标(WRKY㊁ARF㊁MYB75㊁NAC和NFY转录因子)呈负相关ꎬ进而参与生长素㊁ROS清除㊁水杨酸介导途径㊁受体激酶㊁转录因子的调控ꎬ诱导茶树对胶孢炭疽菌胁迫的应激反应[48]ꎮ果树的抗病性和胁迫响应能力亟待提高ꎮ当桃树被不同病毒/类病毒(茎痘相关病毒㊁桃潜隐花叶类病毒)感染后ꎬmiR482d-5p㊁miR6271和Pp06-33439在叶片和果实组织中的表达持续增加ꎬ靶基因包括钙调素结合蛋白(miR482d-5p)㊁E3泛素蛋白连接酶UBR4(miR6271)㊁Dof锌指蛋白(Pp06-33439)在叶片和果实组织中的表达水平呈负相关[49]ꎮMa等[50]证实了miRln11通过切割调控NBS蛋白类基因的表达ꎬ响应苹果树的抗病性ꎮ在苹果火疫病的抗病和感病品系中ꎬmiR169a㊁miR160e㊁miR167b-g和miR168a/b的表达水平发生了明显变化[51]ꎮ苹果树在轮纹病的胁迫下ꎬmiR827a㊁miR397a㊁miR2111a㊁miR167a和miR395a的表达显著增加ꎬ涉及疾病应激下对靶基因的动态调控[52]ꎮ另外ꎬ过表达miR390a抑制MdRPK2和MdLRR8基因的表达ꎬmiR156ab和miR395分别负向调控转录因子WRKYN1(含有TIR和WRKY结构域)与WRKY26(包含两个WRKY结构域)ꎬ提高苹果树对叶斑病真菌的抗性[53-54]ꎮ越来越多的研究显示ꎬmiRNA在植物抵御生物胁迫过程中具有重要作用ꎬ并通过不同生物学途径共同发挥作用ꎬ如抗病蛋白NBS-LRR㊁植物激素信号途径和氧化还原等多种途径ꎬ维持不同结构中基因的协调ꎬ引发植物的系统防御ꎮ这也意味着miRNA在植物抵御生物胁迫过程中的调控机制极其复杂ꎮ3㊀miRNA在木本植物非生物胁迫中的作用在不同的逆境胁迫条件下ꎬ植物体内会发生一系列应激反应以抵御这些不利因素造成的伤害ꎬ以便获得更好的生长发育ꎮ研究表明ꎬmiRNA是植物应对逆境胁迫过程中的主要调节因子之一ꎬ通过降解㊁翻译抑制或正向激活等方式作用于靶基因ꎬ进而使植物对逆境胁迫做出应答ꎮFan等[55]研究发现无机磷胁迫会影响马尾松中miR399㊁miR169和miR156等几个家族的表达ꎬ通过上调或下调有效地促进马尾松的正常生长ꎮ在杨树中过表达miR162㊁miR393和miR399ꎬ能使转运蛋白含量增多ꎬ通过调节Na+和K+动态平衡等途径响应低氮胁迫[56]ꎮ低温胁迫下ꎬ杨树miR319㊁miR159㊁miR167㊁miR395㊁miR390和miR172及其靶基因MYB㊁SBP㊁bZIP㊁ARF㊁LHW961㊀第8期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张宇ꎬ等:木本植物miRNA研究进展和ATLꎬ参与ARF通路㊁SPL通路㊁DnaJ相关光系统Ⅱ和LRR受体激酶合成ꎬ通过其动态表达响应极端季节性气候变化抵抗寒害[57]ꎮ杨树中的miR396e和miR396g㊁miR156i和miR156j㊁miR390c转换为甲基化模式ꎬmiR172d对靶基因PuGTL1的负向调控ꎬmiR164a-e㊁miR164f(靶向NAC基因)和miR6445㊁miR6427(靶向PHAS基因)的组织特异性表达ꎬ均与杨树的耐旱性相关[58-61]ꎮ刘志祥等[62-63]发现miR169和miR156基因家族形成调控网络ꎬ参与毛果杨的生长发育过程及对外界的适应性ꎮmiR164通过调控靶基因NAC家族ꎬ在植物激素信号传导㊁生长发育及胁迫应答等方面起着重要作用[64]ꎮ茶树中miR166家族表达下降ꎬ负向调控靶基因ATHB-14和ATHB-15ꎬ参与根尖发育ꎬ应对干旱胁迫[65]ꎮ当苹果树处于干旱环境时ꎬmiR399负向介导植物抗旱性ꎬ而miR156㊁miR166㊁miR172和miR319则正向调控[66]ꎻ敲除miR171i或过表达其靶基因SCL26.1都可提高苹果树的抗旱性[67]ꎮ另外ꎬmiR156a/SPL还可以过表达MdWRKY100来增强苹果树的耐盐性[68]ꎮ在干旱条件下ꎬ桃树中miR156㊁miR159㊁miR160㊁miR167㊁miR171㊁miR172㊁miR398㊁miR403㊁miR408㊁miR842和miR2275的表达水平发生明显变化ꎬ其靶基因多与DNA结合和催化活性相关[69]ꎮ相反ꎬ在高水分综合征的桃树叶片中ꎬDiler等[70]鉴定了24个已知miRNAs和3个新miRNAsꎬ其靶基因多参与物质运输㊁角质层发育和抗胁迫反应ꎬ并推测miR5021和miRnovel2可能在应激反应中发挥着关键作用ꎮ植物体对非生物胁迫的响应是动态且复杂的ꎬ通过上调或下调miRNA直接或间接地影响靶基因的表达水平ꎬ形成一系列抵御非生物胁迫的机制ꎮ但miRNA及靶基因在组合型胁迫下的响应过程是否发生改变ꎬ还需深入研究ꎮ4㊀总结与展望目前已在不同物种中发现多种miRNAꎬ单个或多个miRNAs及其靶基因构成较为严密的调控机制ꎬ在植物的生长发育㊁代谢调控㊁非生物和生物胁迫应答等各个方面发挥作用ꎬ以确保植物体内各种过程的正常运行ꎬ维持植物的正常生长状态[71]ꎮ然而ꎬ有些miRNA虽已被发现ꎬ但其功能尚不明确ꎬ且由于许多木本植物的全基因组测序尚未完成ꎬ数据库中可用的信息资源匮乏ꎬmiRNA还未被发掘[72]ꎬ因此ꎬ有关木本植物miRNA的研究仍需完善和深入ꎮ另外ꎬ目前的研究大多局限于单个miRNA与靶基因的功能分析ꎬ缺乏针对不同物种的组织特异性调控过程及其调控网络运行机制的整体性㊁系统性研究ꎬ同时对miRNA响应多重胁迫的交互分析也较少ꎬ缺少植物miRNAs与其他物种(动物㊁微生物等)基因互作的研究ꎮ许多木本植物的组织培养再生体系和遗传转化体系尚未建立ꎬ也限制了miRNA相关植物基因工程的进一步研究ꎮ在今后的研究中ꎬ可结合高通量测序㊁降解组测序㊁生物信息学分析等不断改进miRNA研究手段ꎬ完善黑松㊁桑树等木本植物的全基因组数据及基因功能注释信息等ꎬ通过不同发育阶段㊁不同胁迫条件㊁不同部位及不同物种间miRNAs的差异表达等研究ꎬ完善木本植物miRNA的特征信息及发现更多具有调控作用的新miRNAsꎮ构建参与多种生物学过程的单个miRNA-靶基因及协同调控同一应答过程的多个miRNA-靶基因的分子调控模型ꎮ建立更多木本植物的组织培养再生体系和遗传转化体系ꎬ有助于利用基因工程手段更加深入地解析miRNA的作用机理和调控路径ꎬ也将为完善木本植物miRNA数据提供材料ꎮ木本植物的miRNA研究可为植物分子育种提供重要的理论依据ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀BartelDP.MicroRNAs:genomicsꎬbiogenesisꎬmechanismꎬandfunction[J].Cellꎬ2004ꎬ116(2):281-297. 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第47卷㊀第6期2023年11月南京林业大学学报(自然科学版)JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition)Vol.47,No.6Nov.,2023㊀收稿日期Received:2023⁃02⁃18㊀㊀㊀㊀修回日期Accepted:2023⁃06⁃21㊀基金项目:国家自然科学基金项目(32171826);江苏省自然科学基金项目(BK20220411)㊂㊀第一作者:国颖(yingguo@njfu.edu.cn),讲师,负责论文撰写与修改;杨港归(ygg@njfu.edu.cn),负责文献收集与整理㊂∗通信作者:薛良交(lxue@njfu.edu.cn),教授㊂㊀引文格式:国颖,杨港归,吴雨涵,等.DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展[J].南京林业大学学报(自然科学版),2023,47(6):1-8.GUOY,YANGGG,WUYH,etal.RecentadvancesinmolecularregulatorymechanismsofDNAmethy⁃lationinplanttissueculture[J].JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition),2023,47(6):1-8.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202302020.DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展国㊀颖,杨港归,吴雨涵,何㊀杰,何玉洁,廖浩然,薛良交∗(林木遗传育种全国重点实验室,南方现代林业协同创新中心,江苏省杨树种质创新与品种改良重点实验室,南京林业大学林草学院,江苏㊀南京㊀210037)摘要:植物细胞具有全能性,创伤和外源激素能够诱导已分化细胞的重编程来再生新的植株,发展的植物组织培养技术已广泛应用于植物快速繁殖㊁种质保存和性状改良等多个方面㊂然而,对植物组织培养过程中细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少,尤其是在表观遗传学水平上㊂DNA甲基化是一种进化上保守的表观遗传修饰,能够复杂地协调植物细胞全能性建立和影响其命运转变㊂在此,以组织培养过程中的愈伤组织形成㊁体细胞胚发生为切入点,总结了DNA甲基化参与植物再生过程的最新进展㊂首先,分析了不同植物再生过程中全基因组DNA甲基化变化模式,认为外植体类型和再生阶段均会对DNA甲基化水平产生影响;其次,重点研究了甲基化转移酶(MET1)等在植物再生过程中的作用,以及DNA甲基化调控再生基因表达的分子机制,包括BBM(babyboom),WOX(wuschel⁃relatedhomeobox),WIN(woundinduceddedifferentiation)等基因,最后,讨论了DNA甲基化在植物再生领域的未来研究方向,指出组织培养与基因工程的结合将为农作物和经济㊁用材林木的高效繁殖和精准培育提供机遇㊂关键词:植物组织培养;DNA甲基化;愈伤组织;体细胞胚胎发生中图分类号:Q943;S722㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1000-2006(2023)06-0001-08RecentadvancesinmolecularregulatorymechanismsofDNAmethylationinplanttissuecultureGUOYing,YANGGanggui,WUYuhan,HEJie,HEYujie,LIAOHaoran,XUELiangjiao∗(StateKeyLaboratoryofTreeGeneticsandBreeding,Co⁃InnovationCenterforSustainableForestryinSouthernChina,JiangsuKeyLaboratoryforPoplarGermplasmEnhancementandVarietyImprovement,CollegeofForestryandGrassland,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China)Abstract:Exertingremarkablecelltotipotence,plantsareabletoregeneratetissues/organsandevenindividualsfromdifferentiatedcellsactivatedbywoundstressand/orhormonalcues.Basedonthetheoryofplantcelltotipotency,techniquesofplanttissueculturehavebeenwidelyusedinrapidpropagation,germplasmconservation,andplantbreedingasatypeofconservedepigeneticmodification.However,theunderstandingofhowplantcellsretainbothdifferentiatedstatusanddevelopmentalplasticityisstillobscure,especiallyattheepigeneticlevel.DNAmethylationisanevolutionarilyconservedepigeneticmodificationthatcanintricatelycoordinatecellfatetransitionandpluripotencyestablishmentduringtheplantregenerateprocess.Inthework,therecentprogressintheregulationofplantregenerationthroughDNAmethylationwassummarized,startingfromtheformationofcallusandsomaticembryogenesisduringtissueculture.Firstly,thechangepatternsofDNAmethylationindifferentplantregenerationprocesseswereanalyzed,showingthatbothexplantstypeandregenerationphasehadaneffectonDNAmethylationlevels.TheroleofsomeDNA南京林业大学学报(自然科学版)第47卷methyltransferaseinplantregenerationwasstudied,suchasDNAMethyltransferase1(MET1),whosedeletioncanleadtoincreasedWUSexpressionandpromoteshootregeneration.RNA⁃directedDNAmethylation(RdDM)isthemainmolecularpathwayresponsiblefordenovoDNAmethylationinallcontextsandisbelievedtoplayanimportantroleinplantregeneration.Meanwhile,weanalyzedthemolecularregulatorymechanismsofDNAmethylationontheexpressionofregenerativegenes,suchasBBM(babyboom),WOX(wuschel⁃relatedhomeobox),WIN(woundinduceddedifferentiation),etc.Finally,wediscussedthefutureresearchdirectionsofDNAmethylationinthefieldofplantregeneration.Thecombinationoftissuecultureandgeneticengineeringwillprovideopportunitiesforefficientreproductionandprecisecultivationofagriculturalandforestrycrops.Further,theregeneration⁃relatedgenesreportedinthisstudywillprovidecandidatesforplantregenerationresearchofgeneticandmolecularmechanisms.Keywords:planttissueculture;DNAmethylation;callus;somaticembryogenesis㊀㊀植物组织㊁甚至单个植物细胞都具有强大的脱分化和再分化能力,可以将细胞从分化状态恢复为多能性状态;然后,通过创伤或外源激素诱导重新进入细胞周期,并增殖以建立的芽或根顶端分生组织,最终形成新的器官或植株[1]㊂基于这种全能性,植物组织培养技术已在快繁与工厂化育苗㊁细胞培养生产次生代谢产物及基因工程育种等方面得到广泛应用,并在基础生物学㊁农业㊁园艺和林业等领域展现出可观的应用前景[2]㊂然而,对植物细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少㊂在植物细胞命运重塑过程中,表观遗传修饰的动态变化影响着植株的再生能力㊂DNA甲基化是一种重要的㊁进化上保守的表观遗传学标记,调控植物的许多生物学过程㊂研究表明DNA甲基化通过多种途径调控再生基因的表达,进而在植物组织培养过程中发挥重要作用[3]㊂笔者综述了DNA甲基化在植物组织培养过程中的调控作用和分子机制,并对通过调节DNA甲基化提高植株再生效率的策略进行展望㊂1㊀DNA甲基化与愈伤组织的诱导形成1.1㊀外植体类型对愈伤组织DNA甲基化的影响DNA甲基化(DNAmethylation)通常指在DNA甲基转移酶的催化下,通过共价键结合的方式,获得S⁃腺苷甲硫氨酸上甲基基团的过程[4]㊂DNA甲基化主要包括3种类型,即5⁃甲基胞嘧啶(5⁃mC)㊁6⁃甲基腺嘌呤(6⁃mA)及7⁃甲基鸟嘌呤(7⁃mG),其中5⁃mC占主要类型㊂在全基因组背景下,胞嘧啶序列有3种存在形式:CG㊁CHG(对称型)和CHH(非对称型,H为A㊁T或C)㊂植物胞嘧啶甲基化可以发生在所有的胞嘧啶序列中[5],是介导基因转录沉默的一种稳定机制,调控愈伤组织发生和形态建成[6]㊂植物愈伤组织是指在组织培养过程中将外植体脱分化所形成的未分化致密细胞结构[7]㊂在离体培养下,植物细胞会发生大规模的全基因组染色质重塑,从而导致植物DNA序列变异和DNA甲基化水平改变[8]㊂各种类型外植体产生的愈伤组织(如叶片愈伤组织㊁茎段愈伤组织等)与相应外植体的DNA甲基化图谱存在差异㊂对草莓(Fragariavesca)[9]㊁蓝莓(Vacciniumstenophyllum)[10]和烟草(Nicotianatabacum)[11]叶片组织和叶片愈伤组织的比较研究发现,叶片愈伤组织在全基因组上具有更高的DNA甲基化水平㊂然而,由毛果杨(Populustrichocarpa)[12]茎段形成的愈伤组织与其外植体茎段组织和再生植株相比,茎段愈伤组织的DNA甲基化水平最低㊂根据愈伤组织再生能力的不同可将其分为胚性和非胚性愈伤组织[13]㊂Karim等[14]对凹唇姜(Boesenbergiaro⁃tunda)研究发现,再生能力更强的胚性愈伤组织的DNA甲基化水平要低于非胚性愈伤组织,以及再生植株和叶片等其他外植体形成的愈伤组织㊂不同类型外植体的生理状况和脱分化能力存在差异,因此诱导愈伤组织过程中也伴随着不同DNA甲基化水平介导的转录调控㊂1.2㊀愈伤组织形成阶段中DNA甲基化水平变化细胞的脱分化过程由遗传和表观遗传机制共同调控,共包括3个阶段:诱导㊁愈伤组织形成和多能性建立,多种植物在脱分化过程中出现全基因组低甲基化[15-16]㊂在水稻(Oryzasativa)愈伤组织形成过程中DNA甲基化水平显著降低,DNA甲基化差异区域主要富集在基因启动子周围的序列上[17]㊂尽管DNA甲基化水平降低是主要趋势,但局部DNA超甲基化对多能细胞状态的形成与维持至关重要㊂对拟南芥(Arabidopsisthaliana)研究发现,编码丝裂原活化蛋白激酶12(MAPK12)㊁谷胱甘肽S⁃转移酶TAU10(GSTU10)和β⁃羟化酶1(BXL1)基因的启动子序列在愈伤组织细胞中发生高度甲基化并抑制基因表达,从而促进全能细胞2㊀第6期国㊀颖,等:DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展团的形成㊂MET1和DRM2等DNA甲基转移酶在愈伤组织形成过程中受到广泛的转录控制,这与DNA甲基化水平变化的调控功能相一致[18]㊂愈伤组织的分化程度随着组织培养时间的延长而增加,长期培养的愈伤组织中转座子㊁核糖体DNA和端粒重复序列发生大规模转移和扩增[6],从而导致其DNA甲基化水平不稳定㊂Ma等[19]对木薯(Manihotesculenta)的茎尖分生组织以及腋芽的松散型胚性愈伤组织进行研究,结果表明随着松散型胚性愈伤组织培养时间的延长,DNA甲基化水平从50%降至27%;而Zeng等[20]的研究表明,白桦(Betulaplatyphylla)早期愈伤组织(诱导后20d)的DNA甲基化水平最低(11.92%),随着愈伤组织诱导时间的延长,在40d时DNA甲基化水平升至14.5%㊂a.DNA甲基化在基因体中分布模式及其对愈伤组织形成的影响:褐色圆圈代表高甲基化水平抑制基因表达而导致愈伤组织褐化;绿色圆圈代表低甲基化水平促进基因表达进而促进愈伤组织生长thedistributionpatternofDNAmethylationingenebodiesanditseffectoncallusformation.Browncirclesrepresenthighmethylationlevelsthatinhibitgeneexpressionandleadtocallusbrowning,greencirclesrepresentalowmethylationlevelthatenhancegeneexpressiontopromotecallusgrowth;b.DNA甲基化对转座元件表达影响:蓝色矩形颜色由深至浅表示DNA甲基化水平由高至低的变化;灰色矩形颜色由深至浅表示转座子表达由高至低的变化effectsofDNAmethylationontheexpressionoftransposableelements(TEs).BluerectanglecolorsfromdarktolightindicatechangesinDNAmethylationlevelsofTEfromhightolow,grayrec⁃tanglecolorsfromdarktolightindicatechangesinTEexpressionfromhightolow.图1㊀DNA甲基化动态变化影响愈伤组织生长模式Fig.1㊀DynamicchangesofDNAmethylationaffectcallusgrowthpattern1.3㊀愈伤组织中DNA甲基化在全基因组上的变化模式㊀㊀在全基因组水平上,植物DNA甲基化在不同物种间存在广泛的差异㊂其中,CG序列甲基化是愈伤组织形成过程中主要的DNA甲基化类型㊂例如,在草莓[9]㊁菠萝(Ananascomosus)[21]㊁葡萄(Vitisvinifera)[22]及拟南芥[23]等植物的研究中均发现其愈伤组织中CG甲基化水平最高(不同物种中占比范围为35% 70%),CHG甲基化位于中间水平(20% 45%),而CHH甲基化水平最低(3%20%)㊂对6个菠萝样本的研究表明愈伤组织DNA甲基化在基因区的启动子(上游2kb)㊁转录终止子(下游2kb)㊁外显子以及内含子等区域变化模式不同[21]㊂愈伤组织在启动子位点的DNA甲基化变化随着时间增加会出现上升趋势㊂烟草中的研究表明,愈伤组织培养早期启动子区域的DNA甲基化会出现部分缺失,但在培养阶段后期则发生缓慢的超甲基化[24]㊂对草莓及菠萝的叶片愈伤组织研究发现,全基因组DNA甲基化水平在内含子(20% 25%)和启动子(25% 33%)区域最高,而在外显子(15% 20%)中DNA甲基化水平较低[9,21](图1a)㊂此外,对草莓[9]㊁烟草[11]㊁菠萝[21]及葡萄[22]等研究都表明愈伤组织中DNA甲基化水平在转录起始位点以及转录终止位点附近比在外显子等区域显著降低㊂在CG和CHG序列3南京林业大学学报(自然科学版)第47卷背景下,葡萄的愈伤组织在转座子序列的甲基化率要高于叶片组织的甲基化率,然而在CHH序列背景下愈伤组织的甲基化率则低于叶片组织[22]㊂拟南芥的愈伤组织和叶片组织之间也具有相似的甲基化变化趋势[23]㊂当大部分植物中的转座子区域具有整体较高水平的DNA甲基化时,会导致转座子沉默的出现[25],转座子区域的甲基化水平在愈伤组织形成过程中相对稳定(图1b)㊂2㊀DNA甲基化与体细胞胚胎发生2.1㊀DNA甲基化参与体胚发生相关基因的表达调控㊀㊀体细胞胚胎发生(somaticembryogenesis,SE)是指体细胞或营养细胞在特定诱导条件下再生为胚胎进而具有发育成为独立植株的能力㊂体细胞可以通过直接途径或历经愈伤组织的间接途径形成体细胞胚,其发生过程涵盖复杂的转录调控机制,其中表观遗传修饰也是影响体胚发生的重要调控方式㊂研究表明,DNA甲基化能够引起特定参与细胞分化基因的沉默,从而在体胚发生中发挥作用㊂在对板栗(Castaneamollissima)的研究中发现,MADS⁃box转录因子家族基因CmAGL11在球状胚胎中特异性积累,与愈伤组织相比,球状体细胞胚胎中CmAGL11启动子处的甲基化水平显著降低㊂CmAGL11启动子甲基化比率的降低促进了该基因的表达,进而将加快体细胞胚的发育速度[26]㊂菠萝体细胞胚诱导研究指出,经甲基化抑制剂处理5d后,体胚发生相关类受体蛋白激酶基因AcSERK1在非胚性愈伤组织中的表达量显著提高,从而有效提高菠萝体细胞胚的发生能力[27]㊂此外,研究发现在拟南芥中超表达一些体胚发生的关键基因,如LEC(leafycotyledon)㊁BBM(babyboom)㊁WUS(wuschel)等,可以在不添加激素的情况下提高体胚胎发生诱导效率,而DNA甲基化通过影响这些基因的表达进而在一定程度上调控体细胞胚胎的发生[28]㊂2.2㊀体细胞胚胎发生过程中DNA甲基化水平的变化㊀㊀体胚发生需要经过脱分化㊁细胞分裂㊁再分化等多个步骤,在不同发育阶段DNA甲基化水平也发生变化㊂油棕(Elaeisguineensis)离体培养前的叶片外植体细胞的细胞核表现出较强的DNA甲基化水平,研究发现随着在高浓度生长素培养基中培养90d后,叶肉细胞和非反应性维管束细胞中的5⁃mC免疫荧光信号显著降低[29]㊂在龙眼(Dimo⁃carpuslongan)胚性愈伤组织㊁不完全致密的胚前培养物及球状胚中,CG甲基化的全基因组水平远高于CHG和CHH,且在胚性愈伤组织中存在更高水平的DNA甲基化[30]㊂在棉花(Gossypiumhirsu⁃tum)体胚发生去分化过程中也观察到总体mCG水平占比最高,这种趋势在外显子㊁内含子㊁转录起始位点上下游2kb的范围内及其上下游区域都很一致㊂同时棉花早期体胚发生过程中,CG位点的甲基化水平具有基因型特异性,而CHH位点的甲基化水平具有分化阶段特异性[31]㊂在对可可(Theobromacacao)的研究中发现,体细胞胚比合子胚具有更高比例的高甲基化CG位点[32]㊂此外,植物体胚发生过程中还存在DNA甲基化水平早期显著升高后又降低的现象㊂例如,对椰子(Cocosnucifera)体细胞胚胎发生相关研究发现,DNA甲基化水平在培养第3天迅速升高(10.84% 22 99%),随后在第15天下降至11.69%,在培养第120天后增加至39.63%[33];对龙眼的研究表明,胚性愈伤组织㊁不完全致密的胚前培养物和球状胚的5⁃mC含量分别为24.59%㊁19.65%和19.74%,表明从胚性愈伤组织到不完全致密的胚前培养物的DNA甲基化在全基因组范围内先呈下降,之后略有上升的趋势[31]㊂2.3㊀DNA甲基化调节剂对体胚发生的影响㊀㊀DNA甲基化修饰是可逆的,当DNA复制过程中甲基转移酶活性偏低时,合成新链中甲基化的胞嘧啶位点未发生甲基化从而造成DNA被动去甲基化;基因组上的5⁃mC受ROS1(repressorofsilencing1)/DME(demeter)家族蛋白剪切,并由DNA修复系统介导的胞嘧啶修复完成DNA主动去甲基化[34]㊂DNA去甲基化可以将基因从沉默状态激活,已有证据表明DNA甲基化抑制剂在调控植物体胚发生过程中具有较高的应用潜力㊂5⁃氮杂胞苷(5⁃azaC)作为一种常见的DNA甲基化抑制剂,能够在代谢过程中与DNA甲基转移酶结合以降低酶的活性,进而阻碍DNA甲基化进程并调控体胚发生相关基因的表达㊂在龙眼体胚发生研究中发现,5⁃azaC的外源施加降低了胚性愈伤组织的DNA甲基化水平并促进了球状胚的形成㊂与未经5⁃azaC处理的龙眼比较发现,处理后的龙眼有关体胚发生的基因表达明显上调,结果表明5⁃azaC处理对龙眼早期体胚发生具有促进作用[35]㊂而在蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)的研究中发现,5⁃azaC处理诱导的去甲基化终止了胚性细胞系产生4㊀第6期国㊀颖,等:DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展体胚的能力[36]㊂除DNA甲基化抑制剂之外,生长素处理拟南芥能够在一定程度上调节编码ROS1㊁DML2(dementer⁃likeprotein2)等去甲基化酶的基因[37-38]㊂此外,研究发现低温诱导[39]㊁高温诱导㊁辐射[40],以及铜㊁银离子处理[41]等都会降低DNA甲基化水平从而提高植物体胚发生的能力㊂3㊀DNA甲基化调控植物再生的分子机制3.1㊀DNA甲基化调控植物再生关键基因的表达组织培养过程中,器官发生主要受WUS㊁LEC㊁WOX(wuschel⁃relatedhomeobox)及WIN(wound⁃in⁃duced)等基因的调控[42-44],研究发现这些基因的表达受到DNA甲基化特异性调控(表1)㊂表1㊀植物组织培养发育过程中DNA甲基化对植物再生关键基因影响Table1㊀EffectsofDNAmethylationonkeygenesofplantregenerationduringplanttissuecultureanddevelopment序号No.基因名称genesymbol功能function物种species1ARR3(arabidopsisresponseregulator3)参与细胞分裂素调节;5⁃azaC处理后基因表达上调,发生低甲基化促进桃叶片愈伤组织诱导桃Prunuspersica[45]2BBM(babyboom)影响体细胞胚胎发生;表达量升高,甲基化水平降低促进胚胎发生(胚性愈伤组织中高表达)凹唇姜Boesenbergiarotunda[14]3CRY1(cryptochrome1)调节细胞分裂素信号,促进芽再生器官的新生拟南芥Arabidopsisthaliana[46]4CCD1(carotenoidcleavagedioxygenases1)降解类胡萝卜素;5⁃azaC处理导致全基因组去甲基化,类胡萝卜素含量降低柑橘Citrusparadisi[47]5CMT2/CMT3(chromomethylase2/chromomethylase3)参与mCHG维持;5⁃azaC处理抑制了叶外植体愈伤组织的形成和不定芽再生草莓Fragariavesca[9]6CMT3(chromomethylase3)维持DNA甲基化;5⁃azaC处理后基因表达显著下调,DNA甲基化降低促进桃叶片愈伤组织诱导桃P.persica[45]维持DNA甲基化;表达量升高DNA甲基化水平降低,促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜B.rotunda[48]7DRM2(domainsrearrangedmethyltransferase)维持CHH甲基化毛果杨Populustrichocarpa[49]表达量升高DNA甲基化水平降低,促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜B.rotunda[48]8维持CG甲基化;低甲基化,met1⁃3突变体芽再生能力更高拟南芥A.thaliana[46]MET1(methyltransferase1)维持DNA甲基化;表达量升高DNA甲基化水平降低,促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜B.rotunda[48]维持DNA甲基化;幼苗和嫩叶中偏好表达柑橘C.paradisi[47]9ROS1(repressorofsilencing1)DNA甲基化水平降低,促进球状胚形成龙眼Dimocarpuslongan[30]10SERK(somaticembryogenesisreceptor⁃likekinase)影响体细胞胚胎发生;表达量升高,甲基化水平降低促进胚胎发生(胚性愈伤组织中高表达)凹唇姜B.rotunda[14]11WIN(wound⁃induced)诱导细胞去分化和增殖;发生去甲基化,基因表达上调促进愈伤组织形成草莓F.nilgerrensis[50]12WOX(wuschel⁃relatedhomeobox)参与顶端分生组织发生;发生去甲基化,基因表达上调促进愈伤组织形成草莓F.nilgerrensis[50]13WUS(wuschel⁃relatedhomeobox)调控植物再生;低甲基化激活了生长素和WUS相关基因表达,提高植物再生能力棉花Gossypiumhirsutum[51]影响体细胞胚胎发生;表达量升高,甲基化水平降低促进胚胎发生(分生组织中表达最高,其次是胚性愈伤)凹唇姜B.rotunda[14]㊀㊀Shemer等[42]对拟南芥根外植体再生能力的研究发现,在野生型拟南芥中WUS启动子的两个CHG位点高度甲基化;而在甲基转移酶基因cmt3的突变体中,CHG甲基化的减少促进了WUS在芽诱导培养基下的表达,这些启动子区域的甲基化变化对WUS基因转录具有关键调节作用[52]㊂Li5南京林业大学学报(自然科学版)第47卷等[53]认为,在拟南芥从头芽再生的过程中,WUS基因在甲基转移酶功能缺失突变体(met1)中发生去甲基化,导致WUS基因表达上调㊂值得注意的是,DNA甲基化对WUS基因的表达调控是发生在芽诱导的早期阶段,同时MET1介导的芽再生受细胞分裂素诱导的细胞周期所调节[54]㊂Gao等[50]研究发现,黄毛草莓(Fragarianilgerrensis)愈伤组织的诱导过程中有大量基因DNA甲基化水平出现改变,如与伤口反应相关基因WIN㊁顶端分生组织相关基因WOX㊁体细胞胚胎形成相关基因AGL(agamous⁃like)㊁细胞周期相关基因CDK(cyclin⁃dependentkinase)和CKX(cytokinindehydrogenase/oxidase)均发生了去甲基化,表明这些基因的上调表达对愈伤组织的形成至关重要㊂而在黄毛草莓不定芽诱导阶段,愈伤组织阶段发生去甲基化的基因又重新获得甲基化,如LEC2㊁与细胞周期进程相关的CKX㊁生长素活化酶基因ILR1(IAA⁃aminoacidhydrolaseILR1⁃like4)和LEA(lateembryogenesisabundant)等基因,表明这些基因的甲基化修饰对于芽的形成至关重要㊂3.2㊀DNA甲基转移酶在植物再生中的作用植物DNA甲基化维持由胞嘧啶序列环境和DNA甲基化调控酶活性共同决定㊂DNA甲基化调控酶主要包括甲基转移酶(MET1)㊁染色质域甲基转移酶(chromomethylase,CMT)㊁结构域重排甲基转移酶(domainsrearrangedmethyltransferase,DRM)和DNMT3(DNAmethyltransferase3)4个家族[55]㊂MET1主要维持CG位点的甲基化,CMT3和CMT2主要负责CHG背景下的DNA甲基化,CHH环境中的甲基化由CMT2或DRM2通过RNA介导的DNA甲基化(RNA⁃directedDNAmethylation,RdDM)途径维持[8]㊂拟南芥中,MET1依赖的CG甲基化与植株再生有关,与野生型相比,met1⁃3突变体表现出更高的芽再生能力[46]㊂DNA甲基转移酶基因在华东黄杉(Pseudotsugagaussenii)体胚发生的不同阶段表达量发生变化,例如CMT㊁MET1⁃1和MET1⁃3的表达量下降,MET1⁃2的基因表达量大幅增加,而DRM1和DRM2的表达无明显变化[56]㊂凹唇姜离体培养过程中,MET1㊁CMT3和DRM2的甲基化水平降低与基因表达水平升高促进了体胚发生和再生[48]㊂而对龙眼早期体细胞胚胎发生的研究发现,DNA甲基化水平的降低受DNA甲基转移酶基因和DNA去甲基化酶基因ROS1的调控[30]㊂对更多植物再生体系进行研究,将有助于理解不同DNA甲基化调控酶在再生过程中的调节作用㊂3.3㊀RNA介导的DNA甲基化对植物再生的影响RNA介导的DNA甲基化(RdDM)是重要的基因调控机制,主要通过双链小RNA(dsRNA)介导相近序列的从头甲基化发挥作用[57]㊂在植物中,RdDM参与各种生物学过程,如生物和非生物胁迫反应㊁抑制转座子活性以及再生过程中甲基化模式的形成[7]㊂在棉花(Gossypiumhirsutum)体胚发生过程中,RdDM通路介导非CG甲基化,并防止基因转录从而影响再生相关基因的表达[56]㊂而在大豆胚性细胞培养中,RdDM途径是全基因组CHH高甲基化的关键驱动因素㊂连续多年的组织培养使DNA甲基化减少,导致细胞胚性丧失,从而影响大豆的再生能力[58]㊂值得注意的是,高活性RdDM的缺失可以解释CHH甲基化的减少,但不会导致CG和CHG甲基化的丢失㊂4㊀展㊀望近年来,DNA甲基化在植物组织培养中的研究主要集中在模式植物拟南芥㊁农作物(水稻㊁玉米等)和一些园艺植物中,而在林木中的研究相对滞后㊂通常木本植物具有生长缓慢㊁寿命长㊁自交不亲和及高度杂合的特性,其快速再生受到限制,尤其是在气候变化的背景下[59]㊂过度分泌酚类物质㊁玻璃化㊁芽端坏死㊁生根困难是林木组织培养过程中常见的限制因素[60],阻碍了经济树种的规模化繁殖与遗传改良㊂在木本植物细胞中,再生相关基因的表达同样受到表观遗传学机制的严格调控㊂因此,揭示林木细胞的脱分化和再分化过程的DNA甲基化调控机制是提升组培繁殖效率的重要路径,有助于建立更有效的林木再生分子工具㊂尽管DNA甲基化调控再生基因表达方面的研究取得了相当大的进展,但二者之间的关联机制还存在争议㊂一般认为,特定基因座的DNA甲基化水平升高可能通过沉默基因阻碍再生,而全基因组低甲基化通过激活转录而增强再生㊂例如,在DNA甲基转移酶的功能缺失突变体met1中,WUS调控区的DNA甲基化缺失,导致该基因表达增加以提高芽再生效率[53]㊂然而,最近研究表明,DNA甲基化也可以与基因转录呈现显著的正相关关系,且DNA甲基化对基因表达的调控既可以是主动的,也可以是被动的[61]㊂识别不同激素环境下以及不同再生阶段的植物细胞中DNA甲基化与基因表达之间复杂的调控关系,将进一步加深对植物再生过程中表观遗传调控作用的理解㊂6㊀第6期国㊀颖,等:DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展基于前期研究结果,DNA甲基化在植物组培中的研究可集中在以下4个方面:①加强组织培养过程中DNA甲基化与多组学的关联研究,结合单细胞测序等多维组学技术,精确解析再生调节基因的表观遗传调控机制;②开发多种甲基化抑制剂,通过定向调控甲基化酶活性,以引起组织培养过程中的去甲基化和再生相关基因的再激活;③深入解析生长素和细胞分裂素在细胞重编程过程中对甲基化水平的调控机制,为提高组培再生效率提供潜在的靶点;④应用CRISPR/dCas9靶向去甲基化技术,对再生调节基因的甲基化水平进行设计改造,全面提高植物再生效率,并为提高顽抗树种的再生能力提供技术支撑㊂参考文献(reference):[1]赵翔宇.植物组织培养在林木遗传育种中的应用[J].河南农业,2022(11):51-52.ZHAOXY.Applicationofplanttissuecul⁃tureinforestgeneticbreeding[J].AgricHenan,2022(11):51-52.DOI:10.15904/j.cnki.hnny.2022.11.011.[2]巩振辉,申书兴.植物组织培养[M].3版.北京:化学工业出版社,2022:12-17.GONGZH,SHENSX.Planttissueculture[M].3rded.Beijing:ChemicalIndustryPress,2022:12-17.[3]SIVANESANI,NAYEEMS,VENKIDASAMYB,etal.Geneticandepigeneticmodesoftheregulationofsomaticembryogenesis:areview[J].BiolFutur,2022,73(3):259-277.DOI:10.1007/s42977-022-00126-3.[4]樊龙江.植物基因组学[M].北京:科学出版社,2020:68-69.FANLJ.Plantgenomics[M].Beijing:SciencePress,2020:68-69.[5]HEXJ,CHENTP,ZHUJK.RegulationandfunctionofDNAmethylationinplantsandanimals[J].CellRes,2011,21(3):442-465.DOI:10.1038/cr.2011.23.[6]LEEK,SEOPJ.Dynamicepigeneticchangesduringplantregeneration[J].TrendsPlantSci,2018,23(3):235-247.DOI:10.1016/j.tplants.2017.11.009.[7]ZHANGHM,LANGZB,ZHUJK.DynamicsandfunctionofDNAmethylationinplants[J].NatRevMolCellBiol,2018,19(8):489-506.DOI:10.1038/s41580-018-0016-z.[8]LEEK,PARKOS,SEOPJ.JMJ30⁃mediateddemethylationofH3K9me3drivestissueidentitychangestopromotecallusformationinArabidopsis[J].PlantJ,2018,95(6):961-975.DOI:10.1111/tpj.14002.[9]LIUDC,MUQ,LIXY,etal.ThecallusformationcapacityofstrawberryleafexplantismodulatedbyDNAmethylation[J].HorticRes,2022,9:uhab073.DOI:10.1093/hr/uhab073.[10]GHOSHA,IGAMBERDIEVAU,DEBNATHSC.DetectionofDNAmethylationpatterninthidiazuron⁃inducedblueberrycallususingmethylation⁃sensitiveamplificationpolymorphism[J].BiolPlant,2017,61(3):511-519.DOI:10.1007/s10535-016-0678-3.[11]KRIZOVAK,FOJTOVAM,DEPICKERA,etal.Cellculture⁃in⁃ducedgradualandfrequentepigeneticreprogrammingofinvertedlyrepeatedtobaccotransgeneepialleles[J].PlantPhysiol,2009,149(3):1493-1504.DOI:10.1104/pp.108.133165.[12]VININGK,POMRANINGKR,WILHELMLJ,etal.MethylomereorganizationduringinvitrodedifferentiationandregenerationofPopulustrichocarpa[J].BMCPlantBiol,2013,13:92.DOI:10.1186/1471-2229-13-92.[13]IKEUCHIM,SUGIMOTOK,IWASEA.Plantcallus:mechanismsofinductionandrepression[J].PlantCell,2013,25(9):3159-3173.DOI:10.1105/tpc.113.116053.[14]KARIMR,TANYS,SINGHP,etal.ExpressionandDNAmethy⁃lationofSERK,BBM,LEC2andWUSgenesininvitroculturesofBoesenbergiarotunda(L.)Mansf[J].PhysiolMolBiolPlants,2018,24(5):741-751.DOI:10.1007/s12298-018-0566-8.[15]GAOY,RANL,KONGY,etal.AssessmentofDNAmethylationchangesintissuecultureofBrassicanapus[J].Genetika,2014,50(11):1338-1344.DOI:10.7868/s001667581410004x.[16]ZAKRZEWSKIF,SCHMIDTM,VANLIJSEBETTENSM,etal.DNAmethylationofretrotransposons,DNAtransposonsandgenesinsugarbeet(BetavulgarisL.)[J].PlantJ,2017,90(6):1156-1175.DOI:10.1111/tpj.13526.[17]STROUDH,DINGB,SIMONSA,etal.Plantsregeneratedfromtissueculturecontainstableepigenomechangesinrice[J].eLife,2013,2:e00354.DOI:10.7554/eLife.00354.[18]SMITHJ,SENS,WEEKSRJ,etal.PromoterDNAhypermethyla⁃tionandparadoxicalgeneactivation[J].TrendsCancer,2020,6(5):392-406.DOI:10.1016/j.trecan.2020.02.007.[19]MAQX,ZHOUWZ,ZHANGP.Transitionfromsomaticembryotofriableembryogeniccallusincassava:dynamicchangesincel⁃lularstructure,physiologicalstatus,andgeneexpressionprofiles[J].FrontPlantSci,2015,6:824.DOI:10.3389/fpls.2015.00824.[20]ZENGFS,SUNFK,LIANGNS,etal.DynamicchangeofDNAmethylationandcellredoxstateatdifferentmicropropagationpha⁃sesinbirch[J].Trees,2015,29(3):917-930.DOI:10.1007/s00468-015-1174-7.[21]LINWQ,XIAOXO,ZHANGHN,etal.Whole⁃genomebisulfitesequencingrevealsaroleforDNAmethylationinvariantsfromcalluscultureofpineapple(AnanascomosusL.)[J].Genes,2019,10(11):877.DOI:10.3390/genes10110877.[22]LIZAMORED,BICKNELLR,WINEFIELDC.Elevatedtranscrip⁃tionoftransposableelementsisaccompaniedbyhet⁃siRNA⁃drivendenovoDNAmethylationingrapevineembryogeniccallus[J].BMCGenomics,2021,22(1):676.DOI:10.1186/s12864-021-07973-9.[23]SHIMS,LEEHG,PARKOS,etal.DynamicchangesinDNAmethylationoccurinTEregionsandaffectcellproliferationduringleaf⁃to⁃callustransitioninArabidopsis[J].Epigenetics,2022,17(1):41-58.DOI:10.1080/15592294.2021.1872927.[24]ALISHAIKHA,CHACHARS,CHACHARM,etal.Recentad⁃vancesinDNAmethylationandtheirpotentialbreedingapplica⁃tionsinplants[J].Horticulturae,2022,8(7):562.DOI:10.3390/horticulturae8070562.[25]BARTELSA,HANQ,NAIRP,etal.DynamicDNAmethylationinplantgrowthanddevelopment[J].IntJMolSci,2018,19(7):2144.DOI:10.3390/ijms19072144.[26]GAOYR,SUNJC,SUNZL,etal.TheMADS⁃boxtranscriptionfactorCmAGL11modulatessomaticembryogenesisinChinesechestnut(CastaneamollissimaBlume)[J].JIntegrAgric,2020,19(4):1033-1043.DOI:10.1016/S2095-3119(20)63157-4.[27]LUANAP,CHENCJ,XIET,etal.MethylationanalysisofCpGislandsinpineappleSERK1promoter[J].Genes,2020,11(4):425.DOI:10.3390/genes11040425.[28]SALAÜNC,LEPINIECL,DUBREUCQB.Geneticandmolecularcontrolofsomaticembryogenesis[J].Plants,2021,10(7):1467.DOI:10.3390/plants10071467.[29]DEARAÚJOSIM,GOMESACMM,SCHERWINSKI⁃PEREIRAJE.Cellularresponsesofoilpalmgenotypesduringso⁃maticembryogenesisinvolveparticipationofprocambialcells,DNAdemethylati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关于虎眼万年青体细胞胚的细胞起源和发育过程的初步研究张光祥
【期刊名称】《四川师范大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1997(020)001
【摘要】本文以虎眼万年青鳞片小切段为外植体,对体细胞胚的发生途径,起源
模式及发育过程作了系列切片和扫描电镜观察,结果表明大量体细胞胚直接发生于外植体近轴面的表面细胞或薄壁细胞。
有些体细胞胚起源于单细胞,另一些起源于几个细胞构成的胚胎发生单元,但始终未见起源于十多个甚至几十个细胞的细胞学证据。
有不少体细胞胚发生于肿块样突起物上,这地局部区域表皮细胞的增生加厚。
明显不同于胚性愈伤组织,在胚胎发育过程中胚体侧面
【总页数】9页(P79-87)
【作者】张光祥
【作者单位】四川师范大学生命科学技术系
【正文语种】中文
【中图分类】Q949.718.2
【相关文献】
1.虎眼万年青水溶性成分初步研究 [J], 于连贵;杨智蕴
2.虎眼万年青皂苷有效部位注射剂初步药理研究 [J], 郑成明
3.虎眼万年青的直接体细胞胚胎发生和植株再生 [J], 尹东;李彦舫
4.虎眼万年青的体细胞胚胎直接发生与植株再生 [J], 张光祥;鲍晓明
5.关于虎眼万年青体细胞胚的细胞起源和发育过程的初步研究 [J], 张光祥
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江西农业学报2010,22(10):49—51A c t a A gr i cul t ur ae J i an gxi桃胚培养及子叶再生的研究进展万春雁1,糜林1,韩明玉“,赵彩平2,李金凤1,霍恒志1,陈学平1(1.江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,江苏句容212400;2.西北农林科技大学园艺学院。
陕西杨凌712100)摘要:以国内外桃胚培养和子叶再生研究的相关文献为基础,综述了桃胚培养和子叶再生的研究进展,分析并讨论了影响桃胚培养和子叶再生的相关因子,并总结了桃胚培养和予叶再生的最佳培养条件。
关键词:桃;胚培养;子叶再生;激素中图分类号:$662.1文献标识码:A文章编号:1001—8581(2010)10—0049—03R es ear ch Pr ogr ess i n E m bw o C ul t ur e a nd C ot y l edonR ege ne r at i on of Peach(nw nus per si cal)W A N C hun—ya nl,M l L i nl,H A NM i ng—y u2‘,ZH A OC a i—p i n92,LI J i n—fe n91,H U O H e n g—z l dl,C H EN X ue—pi n91(1.Z henj i ang I n s t i tut e of A gr icul t u r al Sci e nces i n H i l l y A r e a of Ji angsu Pr o vi nce。
Jur o ng212400,C hi na;2.C o l l ege of H or t i cul t ur e,N or t hw es t A gr i cu l t ur al a nd For es t r y U ni v er si t y,Y angl i ng712100,Chi na)A b st r ac t:T he r es ear ch pr ogr ess i n t he em br yo cul tur e a nd cot yl edon r egener at i on of pea ch i n t he w or l d w a g s um m a ri z ed.W e al so anal yzed and di s cussed t he e ff e ct s of dif f erent f act or s on t he em br yo cul t ur e and cot yl edon r egener at i on of pe ach,a nd$11m l ne d up t he bes t cul t ur e condit i ons f or t he em bryo cul t ur e a nd cot yl edo n r egener at i on of pea c h.K ey w or ds:Pea ch;Em br yo cul t ur e;C ot yl edon r e gen er a t i on;H or m one桃是深受人们喜爱的水果之一,但普遍存在着不耐贮运、货架期短等缺点,迫切需要对其加以改良。
植物体细胞胚发生及发育研究进展摘要:体细胞胚发生是植物界的一个普遍现象,具有广阔的应用前景和巨大的潜在经济价值。
近几年来,对植物体细胞胚胎发生的研究取得了较大的进展,但同时也存在着一系列的问题有待于进一步解决。
根据近几年来的相关研究报道,本文综述了影响体细胞胚发生和发育的外部条件,如植物激素、光质、碳源、活性炭、渗透压、培养条件等;内部因素如基因型、生理状态。
以期为植物体细胞胚诱导提供一定参考价值。
关键词:体细胞胚发生;植物激素;内因;外因The Advance ofPlantSomaticEmbryogenesisand DevelopmentLiming,Wangshuxiang,Fengdaling(Collegeo~LifeScience,AgricultureUniversityofHebei,BaodingHebei071001)Abstract:Plant somatic embryogenesis is a common phenomenon and has wide application prospects and potentialeconomic value.Greatprogress has been made in plantsomatic embryogenesis recently,butmanyproblems are stilunsolved.Based on therelated reports and literature ofrecentyears.the research resultson factorsaffecting ofplantsomatic embryogenesiswere summarized.Itis including outerfactors,such as plant hormones,light quality,carbon source,osmotic pressure and culture conditions;interior factors,such as genotypeand physiologicalstate.Thiscan providereferencesfortheresearcheson somatic embryo induction.Key words:somaticembryogenesis;planthormones;interiorfactors;outerfactors引言植物组织培养中体细胞胚的发生不仅具有普遍性,而且具有数量多,速度快,结构完整的特点。
另外,体细胞胚选择,这就为高等植物在细胞水平上进行遗传操作及品种改良提供了可靠的依据和有效途径。
自20世纪80年代初各国相继开始研究植物人工种子,目前已对近30种植物进行过人工种子制作的研究[1。
人工种子的核心是体细胞胚,所以体细胞胚大批量生产及高质量体细胞胚诱导也是人工种子研制的关键。
因此组织培养中体细胞胚的发生对细胞工程的实施有着重要意义。
大多数植物细胞在离体培养条件下诱导胚性细胞的发生必须在含有2,4一D的条件下,并认为2,4.D对内源生长素的调节和平衡起重要作用嘲。
然而,2,4一D在诱导胚性愈伤组织中是必不可少的,在体细胞胚发育过程中却又起抑制作用。
极低浓度甚至无激素培养基则有利于体细胞胚发生发育。
这正好和某些蛋白质组分含量变化相一致I。
IAA也是诱导体细胞胚发生的关键因素。
水稻胚性细胞出现时伴随有较高的内源IAA 水平。
在胚性细胞转换时期添加外源IAA或阻止生长素流出细胞的抑制剂能促进胚性细胞形成】。
香雪兰花序外植体离体培养时,只有花序轴的原形态学下端分化出体细胞胚,而在形态学上端无体细胞胚形成,体细胞胚发生端的I从含量明显高于非胚发生端。
胡萝卜胚性细胞的IAA含量是非胚性细胞的13倍。
同样,NAA对体细胞胚的诱导作用也是显著的,关键是其使用的浓度和存在时间的长短。
如在防风体细胞胚发生的过程中,0.5mg/L2,4一D是诱导胚性愈伤组织最适宜的生长素浓度,当2,4一D的浓度高于1mg/L 则限制了体细胞胚的进一步发育;在胚状体的分化过程中,只有逐步降低2,4一D浓度或代之以作用较弱的同浓度的NAA,才会有利于体细胞胚的进一步分化和发育,推测胚性愈伤组织经过诱导和驯化后已经产生了相应的内源激素。
如果再继续使用原来浓度水平的强效的2,4一D会对体细胞胚的分化起抑制作用n 。
1.1.2细胞分裂素和赤霉素细胞分裂素(CTK)及赤霉素(GA )类在体细胞胚的发生和发育过程中起协同作用。
例如特定浓度的GA,和ABA能够促进印度娃儿藤体细胞胚的形成Ⅲ】。
细胞分裂素类物质如BA、KT等也是体细胞胚诱导中不可缺少的,它可促进一些植物胚性愈伤组织形成和体细胞胚的成熟。
BA与生长素组合对体胚诱导的效果优于只添加生长素的培养基配方。
但细胞分裂素类对体细胞胚发生的作用具有基因型差异。
皇冠草的内源CTK在球形胚期达最大值,即CTK通过促进细胞分裂而促进体细胞胚生长,大茴香体细胞胚发育却与内源CTK无明显相关性” 。
最近,黄健秋等f1用马尾松种子做外植体,在含2,4一D、6-BA和KT的培养基中得到胚性愈伤组织,在培养基中形成具子叶的胚和完整小植株。
在前期研究的基础上,经过近几年的进一步试验,人们越来越重视细胞分裂素类和生长素类的配合使用,特别是KT与2,4一D的配合使用,往往能解决体细胞胚诱导中的棘手问题。
如2,4一D和KT按一定比例组合使用,不仅能诱导体细胞胚发生,而且胚胎的诱导率很高成胚期短(7~30天)“ 。
GA3调节体细胞胚发生和发育的报道较少。
皇冠草体细胞胚发生过程中GA3 变化趋势与CTK相同,可能共同参与调节细胞的生长n 。
多数植物却可在无GA,培养基中产生体细胞胚,可能其内源GA,足以满足体细胞胚发生需要【Ⅲ。
1.1_3脱落酸大量实验表明,脱落酸(ABA)对某些植物体细胞胚发生的特异基因表达起调控作用,激活相关基因的表达,大量合成贮藏蛋白、晚期胚胎丰富蛋白(LEA)和少量胚胎发生特异性蛋白【。
通常低浓度(1~10岬ol /L)能促进体细胞胚发生,高浓度(10lanol/L以上)则抑制体细胞胚的发生。
此外,ABA对体细胞胚的促进和抑制作用,还与胚体的生理状态密切相关。
例如,在鹰嘴豆的体细胞胚发生研究中发现,用ABA处理可产生三种特异的eDNA克隆,这三种克隆的表达与胚的成熟有关9】。
在白云杉研究中发现,用ABA处理愈伤组织6h后有新蛋白合成,同时提高了体细胞胚发生的频率[20-21]o在大麦中发现,外源ABA对胚的萌发起决定作用。
在棉花( 曲,埘姗)的体细胞胚发生中,ABA诱导出胚胎特异性蛋白质ECP31和LEA fD34)蛋白质,并具有表达的时空顺序性。
ABA可以使胡萝卜体细胞胚发生的水平提高,用抑制剂降低ABA的合成,也影响了mRNA的转录水平,表明ABA至少部分地在转录水平上对该基因进行调控2 。
最近也有实验表明,ABA 对甘薯(Ipo10011 batatas)体细胞胚诱导具有显著的抑制作用。
如果将已产生的球形胚和心形胚转入含有ABA(0.2~0.5mg/L)或ABA+BG(1~2mg/L)的培养基中培养3天,体细胞胚将发生脱分化,变成愈伤组织。
1.2光质的影响些研究者认为,激素对植物组织培养的形态发生起决定作用,而光质只起一种补偿作用,只从数量上影响形态发生,并不能代替激素的作用。
花生体细胞胚诱导培养中,即使极弱光照也明显抑制体细胞胚的发生,光下继代培养中无体细胞胚发生。
Michler详细研究了光质对胡萝b体细胞胚发生的影响,发现高强度的白光和蓝光抑制愈伤组织生长和体细胞胚发生,红光和绿光与黑暗处理相同,产生最多胚状体。
在持续光照下,蓝光中的细胞产生次级胚,并促进下胚轴伸长;红光中的培养物产生多子叶,胚轴长度正常。
l-3碳源的影响蔗糖、PEG作为碳源和渗透调节剂,能促进植物体细胞胚成熟。
对绝大多数植物而言,蔗糖浓度太低或无时,生成的愈伤组织量少而且无胚性能力,不能再生成苗;蔗糖浓度太高,如为9%时,愈伤组织多呈球形胚,虽具胚性能力,但愈伤组织生长极慢,量少,而且再生能力有所下降;蔗糖浓度为3%时,只停留在胚性愈伤组织阶段,球形胚甚少,但愈伤组织量多,再生能力强,而且正常苗比例高。
如胡萝卜愈伤组织在含不同蔗糖浓度的MS培养液中培养7天后,在1%和12%蔗糖培养液中空长细胞多,在含3%、5%、8%和10%蔗糖的培养液中空长细胞少,小细胞多。
而在少数植物体细胞胚成熟培养过程中,用麦芽糖代替蔗糖要比以前常用的蔗糖培养基好,不但明显提高了体细胞胚成熟频率,而且使体细胞胚发生时间提前,同时体细胞胚质量明显改善。
如华北落叶松体细胞胚的成熟频率和根发生频率在麦芽糖3%配合PEG40004%且无蔗糖时能显著提高,且产生的体细胞胚质量较高。
1.4 活性炭的影响活性炭对体细胞胚的诱导有促进作用,而适当的活性炭浓度(0.1%~0.3%)较利于体细胞胚的发育。
如在番木瓜(Caricastipulata)的体细胞胚发生过程中在不合任何激素的培养基上继代的愈伤组织生长缓慢,继代两代不见有体细胞胚出现。
而在降低激素浓度和附加0.2%活性炭的培养基上继代的愈伤组织生长速度适中,继代两次后有大量体细胞胚出现。
存生根培养基中加入活性炭,不仅可以促进雷公藤芽苗不定根产生,也可以促进根的生长,并且可抑制根褐变现象的发生。
1.5渗透压的影响蔗糖在培养基中既作碳源,又能维持一定的渗透压。
不同的蔗糖浓度对番木瓜体细胞胚的发育有明显的作用。
3%的蔗糖浓度适于植物体细胞胚的整个发育时期。
1.6培养方式的影响不同的培养方式对体细胞胚的发育也有影响:一般认为,在固体培养基上生长的体细胞胚比在液体上生长的质量高,但液体培养具有扩大体细胞胚生产量及易于体细胞胚分选收集等优点。
凶此,让体细胞胚在固体培养基上完成其早期发育,而在液体培养基上完成其后期发育,这种培养方式综合了固体培养和液体培养各自的优点,使其体细胞胚经历液体培养的时间短,但仍能用过筛的方法使体细胞胚实现同步化,从而提高体细胞胚的质量。
及易于体细胞胚分选收集等优点。
凶此,让体细胞胚在固体培养基上完成其早期发育,而在液体培养基上完成其后期发育,这种培养方式综合了固体培养和液体培养各自的优点,使其体细胞胚经历液体培养的时间短,但仍能用过筛的方法使体细2.1植物基因型的影响大量实验结果表明,不同品系的植物在体细胞胚培养中激素的选择与搭配以及浓度的选择,培养条件等部分具有很大差异,这与不同植物干差万别的基因胞胚实现同步化,从而提高体细胞胚的质量。
参考文献【1】国际种子检验协会ISTA.国际种子检验规程[M].北京:中国农业出版社,1999.李丽,万勇善,刘风.2,4一D浓度对花生体细胞胚发生的影响【J】.生物技术,2005,15(3):77-79.刘华英,萧浪涛,何长征.植物体细胞胚发生与内源激素的关系研究进展[J].湖南农业大学学报(自然科学版)I2002,28(4):349-354.Tetteroo F A A,Bino R J,BergervoetJ H W efa/.EfectofABAnda slow drying on DNA replication ni carot(daucus ca】embryoids[J].PhysiologiaPlantarum,1995,95(1):154—158.Pilar C,Carlos N,Gregorio N,ct a1.Expression of three。