龙眼荔枝体细胞胚胎发生的细胞与分子生物学研究

摘要

本文介绍了近10年来我们在龙眼、荔枝体细胞胚胎发生的细胞与分子生物学以及相关应用的研究结果.由龙眼幼胚或花药培养,获得了可长期保持、具有强烈体胚发生能力的松散型胚性愈伤组织系(FEC).由龙眼FEC建立了目前木本植物最为优良的体胚发生模式实验系统,胚性悬浮细胞培养、单细胞培养、原生质体培养、遗传转化及其体胚发生与植株再生系统.从组织形态、生理生化、基因表达等方面对龙眼体胚发生过程进行的研究发现:①龙眼胚性愈伤组织的胚胎发生为内起源;②龙眼体胚一般起源于单细胞;③龙眼体胚经成熟培养后,在超微结构与代谢上发生了根本性的变化;④龙眼体胚发生过程中的内源激素、多胺、同工酶、蛋白质等呈现有规律的变化,在体胚成熟过程中出现了3个新的LMW特异蛋白;⑤龙眼的体胚发生过程中形态的变化伴随着mRNA的差异表达,对这些差异的cDNA片段进行的初步研究已获得1个441bp的新序列以及1个与番茄APX有94﹪同源性、长度402bp的cDNA片段.参照龙眼的方法,从荔枝也获得了FEC,并由之建立了胚性细胞悬浮培养系统、基本枪法和农杆菌介导法的转基因系统.染色体数目和RAPD等分析表明,荔枝胚性愈伤组织存在广泛的遗传变异,并且这些变异可以传递到成熟的体胚,这是荔枝体胚萌发难的根本原因.