王建营[1]2000年在《疫霉菌生殖生物学和遗传多样性研究》文中提出本文以同宗配合疫霉菌恶疫霉和苎麻疫霉为材料，对恶疫霉生物学性状的遗传与变异，苎麻疫霉的群体遗传，化学诱导发生异宗配合变异及变异株异宗配合特性的遗传稳定性，磷脂及相关物质对疫霉菌及相关卵菌有性生殖的刺激作用等进行了研究。 在实验室条件下，对不同地区和不同寄主来源的恶疫霉菌株的线性生长速率和同宗配合性状的遗传进行了研究。结果指出，恶疫霉菌株同宗配合性状在无性和有性后代均可稳定遗传，表明在供试恶疫霉菌株中上述性状的控制因子是纯合的。供试菌株生长速率的遗传情况十分复杂，至少存在3种类型：1．在单孢无性后代和自交后代均可稳定遗传，2．在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异，3．在无性后代和有性后代均发生变异。表明该性状可能由细胞核纯合基因、也可能由细胞核杂合基因、还可能由细胞质因子调控。对有性生殖导致的生长速率在单卵孢子后代的变异在随后的无性后代的遗传研究结果表明，该变异在无性后代可保持2代以上。提示在恶疫霉中除了有性杂交过程中的基因重组，可能还有一种未知的机制参与调控该性状的遗传与变异。 以分离自黑龙江腐烂苹果的恶疫霉野生型菌株Ap-14为亲本，采用菌丝块创伤接种法测定了恶疫霉对苹果的致病力在无性繁殖和有性生殖后代的遗传情况。结果是连续2代单游动孢子后代在苹果上所致病斑半径与亲本所致病斑半径无显著差异；而其20个有性后代个体所致病斑半径与亲本有显著差异，其中2株致病力显著强于亲本，其余与亲本相似。表明恶疫霉对苹果的致病力在无性后代可稳定遗传，而在自交有性后代发生变异。同时在含甲霜灵0.05μg/ml的LBA平板上测定了恶疫霉菌丝生长对甲霜灵的敏感性在无性和有性后代的遗传。结果是恶疫霉对甲霜灵的敏感性在无性单孢后代无显著变异，而50个自交有性后代群体，与亲本有极显著差异，其中3株高于亲本，3株低于亲本，44株与亲本相似。表明恶疫霉对甲霜灵的敏感性同样在无性后代稳定遗传而在有性后代发生变异。上述结果提示，恶疫霉中上述性状可能由细胞核杂合基因控制。 利用从126个RAPDs随机引物中筛选出的条带清晰可辩、主带明显、稳定的8条引物，对采集自江苏、安徽和江西不同寄主的45个Phytophthora boehmeriae菌株进行全基因组DNA RAPD标记遗传多样性分析。选用引物共标出 DNA指纹图带68条，其中多态性条带20条，多态性检测率为29．4％。利用Popgene软件对供试菌株间的遗传距离进行聚类分析构建系统树状图，供试菌株被划分为2个遗传聚类组。结果表明该种内不同地区和寄主来源的菌株阳］亲缘关系较近。菌株间的遗传相似性与菌株的寄主来源有一定的相关性，来自江苏、江西和安徽棉花上的 27个菌株被划分在同一遗传聚类组内，而分离自构树和芒麻的 18个菌株被划分在另一个遗传聚类组。结果还表明该种菌株的遗传相似性与其地区来源无直接相关性。 以化学农药氯哗灵诱变天然同宗配合恶疫霉 Pforophthora cactorum儿eber＆COhn）S。hr饮．的5个野生型菌株，从其中4个菌株获得了异宗配合变异株。氯哩灵的有效诱变浓度为 10wto卜g／ml，以20卜g／ml处理4－8周效果最好。所获得的异宗配合变异株在12℃、黑暗条件下保存，2个月内有40％左右的菌株保持异宗配合特性，7个月后仍有少数变异株保持异宗配合特性。异宗配合变异株的交配型在单游动抱子后代中发生分离，出现了 A；、Ap A；人卜 A；A卜 AO 5种交配型的菌株。上述各交配型在单游动抱子后代中均持续分离，在其单抱后代中检测到3～5种交配型的个体。 以氯哗灵诱变芒麻疫霉（P勿扣phtho。boehmeriae Sawada）的野生型菌株E。－8，获得异宗配合变异株。异宗配合变异株的交配型在单游动抱子或单菌丝片段后代均发生分离，出现了疫霉菌己知的全部5种交配型的个体。各交配型在单游动抱子无性系后代持续分离。80％以上的变异株在 12T、黑暗中贮存 2个月后仍可保持其原有交配型，部分变异株在菌丝块移植继代培养7代后仍然保持异宗配合特性。对部分A；交配型单抱株激素产生与接受类型的测定结果表明，A；交配型变异株至少包括 S’和 S’两种性征类型。上述结果提示疫霉属卵菌性别的产生是出同宗配合演化为异宗配合并可能同时分化产生不同的交配型，从遗传学角度阐明了自然条件下和实验室条件下疫霉菌交配型互变现象的可能机理。 在基本培养基上测定了8种磷脂类物质在未处理时和经NaCI溶液清洗后对Phyophlhora caclorl；m、P boehmerNI和 Pyhilm mpioof。lin有性生殖的束激作用。结果是，当加样量y］ 500 u g／块培养基时，在未经 NaCI溶液清洗的情况下， 且互 能够巾激P caclorum、P boehmeriac和 Py p，rio）lun。产生卵地子的磷脂分另为 一种、2种和 0；在经过 NaCI溶液清洗以后，能够刺激上还供试菌株进行有性生 伯的磷脂种类分别卜升为7种、5?
陈凡, 钱前, 王台, 董爱武, 漆小泉[2]2018年在《2017年中国植物科学若干领域重要研究进展》文中进行了进一步梳理2017年中国植物科学继续保持高速发展态势,重大成果频出,具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈,如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中,有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外,值得一提的是,长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果"水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计"荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理,旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态,与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。
杨秋琛[3]2016年在《开口箭生殖生物学研究》文中研究表明开口箭(Tupistra chinensis Baker),百合科(Liliaceae)开口箭属(Tupistra)多年生草本植物,生于海拔1200-1400m的林下阴湿处、溪边或路旁。全球约20余种,主要分布于亚洲,我国约12种。目前有关开口箭的研究内容主要集中在根、茎、叶的组织学、花粉形态学、细胞染色体核型、生药学、化学成分及药理作用等方面,有关开口箭生殖生物学方面的研究内容较少。本论文通过对开口箭生殖生物学特征进行研究,其结果可为该种植物的繁殖提供科学依据。本研究的主要内容包括以下几个方面:通过观察、计算、测量等方法,了解其繁育系统、花粉活力及柱头可授性等相关内容;利用形态学观察法、常规石蜡切片法及组织化学染色法等,对其花及果实的发育过程进行详细的研究,了解开口箭胚胎发育的特征;应用荧光显微镜技术,对花药发育过程中胼胝质体及花粉壁物质积累进行观察;利用扫描电镜技术,对成熟花粉的结构进行观察;通过观察及测量,了解其无性繁殖的基本特征。研究结果如下:1.传粉生物学特征开口箭的花芽从每年的8月下旬开始分化,直至第二年的3月底开花,盛花期为4月。每个穗状花序有20-30朵单花,开花时间持续15-20d,单花开花时间4-5d。花被片6枚,绿色或黄绿色,雄蕊6枚,花药卵形,花粉淡黄色,附着于花粉囊上,子房近球形,柱头3裂。通过对开口箭杂交指数(OCI)进行分析,发现其繁育系统为专性异交。通过对花粉-胚珠比(P/O)进行分析,发现其繁育系统为部分自交亲和,异交,需要必要传粉者。自然环境下,开口箭能够正常形成果实和种子,且结实率较高;移栽回校园的开口箭可正常开花,雌雄配子体发育正常,但不能结实,基本可以判断开口箭繁育系统为异交。开口箭花粉在开花期间活力较高。其柱头可授性在开花1周内较强,一周后逐渐变弱,直至柱头萎缩。2.花药发育特征开口箭花药4室,完全分化时花药壁由表皮(1层)、药室内壁(1层)、中层(2-3层)及绒毡层(1层)组成,成熟花粉时期,绒毡层、中层已退化,药室内壁的径向壁形成带状的纤维层加厚。绒毡层发育类型为分泌型,花药壁的发育类型为基本型。3.小孢子发生及雄配子体形成小孢子母细胞减数分裂为连续型的分裂方式;成熟花粉为2-细胞型;电镜下观察,成熟花粉呈椭圆形,具单萌发沟,有明显的网纹雕饰。高碘酸-shiff试剂(pas)染色发现,在小孢子减数分裂时期,整个花药中多糖类物质的积累很少,随着花药的发育,花药壁层中的多糖类物质不断增加,单细胞花粉中多糖类物质也有一定的积累,2-细胞花粉时期,花药壁层及花粉粒中存在的多糖类物质较丰富。4.大孢子发生及雌配子体形成开口箭子房3室,每室胚珠2枚,共6枚,胚珠倒生,双珠被,薄珠心。在胚珠原基顶端一层珠心细胞下方分化产生的雌性孢原细胞直接分化成大孢子母细胞,大孢子母细胞经一次减数分裂形成二分体,位于合点端的二分体细胞进行减数分裂形成2个子细胞,由此发育为2-核胚囊,而位于珠孔端的二分体细胞退化。2-核胚囊再经过两次有丝分裂,依次形成4-核胚囊、8-核胚囊、成熟胚囊。在成熟胚囊中,卵细胞和2个助细胞在珠孔端形成卵器,上下极核融合形成中央细胞,合点端3个反足细胞退化较早。开口箭胚囊发育类型为双孢子葱型。5.胚及胚乳的发育开口箭为珠孔端受精。2枚精子进入胚囊后进行双受精,精卵结合而成的合子分裂产生基细胞和顶细胞,基细胞经几次分裂形成胚柄,顶细胞经多次分裂形成球状胚。在球形胚的顶部,两侧细胞分裂不均衡,一侧分裂较快,逐渐形成一片很大的子叶,并向幼胚顶端和另外一侧包围;而相对一侧的胚体细胞分裂很少,不形成第二片子叶。随着第一片子叶的继续生长,子叶逐渐将幼胚顶端包裹,形成棒状胚。开口箭胚的发育类型为单子叶植物胚的发育方式。通过pas反应染色,发现在球形胚胚柄处有较为丰富的淀粉粒积累。开口箭胚乳发育类型为沼生目型。受精完成后,初生胚乳核分裂形成2个胚乳细胞,分别移向胚囊的两端,形成珠孔端和合点端的2个室。经有丝分裂,珠孔端室的1个细胞产生大量的游离胚乳核,游离胚乳核细胞化形成胚乳细胞;合点端室的胚乳细胞进行少数几次核分裂,种子成熟时不形成胚乳细胞。6.种子的萌发开口箭成熟果实中种子多为1-3颗。种子具有后熟现象,自然环境中萌发困难,萌发率较低。室内干燥条件下种子会失去活力,不能正常萌发;在湿沙中保藏的种子发芽率较高,可达83.5﹪,已萌发种子成苗率在95﹪以上。种子萌发时,胚根先行突出种皮伸出,胚芽稍后出土,长出一片真叶,而种子的胚乳和子叶仍留于土中,萌发方式为子叶留土型。7.无性繁殖的基本特征自然条件下开口箭以无性繁殖(克隆生长)为主,其地下根茎上可生长出横走的匍匐根茎,地下匍匐根茎的顶端可伸出土面形成新的植株。此外,在开口箭地上茎靠近地面的茎节处也可产生营养芽,由此发育为一新的地上分支,在此分支的基部产生不定根并深入土壤中。根据器官克隆起源进行划分,开口箭属于根状茎型;根据克隆器官分枝不同,其属于合轴型;根据同一克隆的分株离散划分,其属于密集型;根据连接克隆分株的横生结构,其属于长寿命间隔子型;根据分株的生长是否具有有限性,其属于无限生长型。
参考文献：
[1]. 疫霉菌生殖生物学和遗传多样性研究[D]. 王建营. 南京农业大学. 2000
[2]. 2017年中国植物科学若干领域重要研究进展[J]. 陈凡, 钱前, 王台, 董爱武, 漆小泉. 植物学报. 2018
[3]. 开口箭生殖生物学研究[D]. 杨秋琛. 陕西理工学院. 2016
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