苎麻体细胞胚胎发生研究初报
中药苎麻的研究概况
统 、 尿 系统 、 液 系 统 等均 有 不 同程 度 的毒 性 ， 毒 性 多数 是 【 ． 泌 血 虽 Ｊ 中西 医结 合研 究， ０，４１： —４ 】 ２ ９２（） ２ ４ ． ０ ４
内蒙古 中医药
可逆 的， 停药后可恢复 ， 但在一定程度上限制了患者 的用药 ， 影 【】 ９景晓平， 丁樱， 任献青， 雷公藤多苷对小儿生殖安全性评价研 等． Ｊ 时珍 ］ ２０ ， １３ — １ ０ ： 响 治疗 效果 。 而对 于 雷 公藤 制剂 的减 毒增 效 研究 非 常 重要 ， 故 利 究 的思 考 ［． 国 医国 药 ，０９２（） ０ ３ 。 用多种治疗手段结合 、 中药复方配伍、 改变剂型、 改变单体结构 【０吴建元， １］ 肖玉玲， 丁虹， 雷公藤片对小鼠睾丸组织的毒性作 等． 或改变给药途径及结合现代生物技术对降低雷公藤 制剂 的毒副 用及 其 分 子机 制研 究【 冲 药材 ， ０ ， （ ： ７ ２ ０ Ｊ ］ ２ ５ ３３ ２ — １． ０ ３ ）０
【】 丽 ． 风 丸 中士 的 宁碱 和 马 钱 子碱 含 量 测 定 及 毒 理 学研 究 ２ ｏ ， （ ： － １ ７韩 搜 ０ ２３ ７ ５ ６ ． ５ ）９ 『 ． 北 医科 大 学， ０ ，． Ｊ河 １ ２ ９３ ０ 『 ］ 宏敏 Ｉ 肾法 、 肝 法 对排 卵 障 碍模 型 大 鼠 Ｈ Ｏ １杨 ７ 弄 疏 Ｐ Ａ及 人 卵 【］ ８涂胜 豪， ． 藤 治 疗 类风 湿 关 节 炎的 现 状 和存 在 的 问题 巢 颗粒 细 胞分 泌功 能影 响 的 比较研 究【 １ 北 医科 大 学 ２ １， 陈哲 雷公 Ｄ． 河 ０Ｏ３ ．
肿毒 ， 咬伤等 。笔者从临床应用 、 虫蛇 化学成分 、 药理作用 ３ 个 次即愈 ， ２次痊愈 ， 例随访不明 ）取得较满 意的效果嘲 ７例 １ ， 。在
第十二章植物体细胞胚胎发生
2、生长素对基因体现的调控
**60年代初Key等人提出“基因体现活化”假说，认为生长素 调解生长过程所必需的蛋白质合成的mRNA形成。
**近来有研究表明，植物生长素能诱导mRNA的合成，并且能 调控细胞内mRNA的含量水平。
**在苜蓿的体细胞胚发生的研究中,证明2,4-D能够诱导编码富 含脯氨酸的小分子蛋白质基因（MsPRP5）的 体现，在脱分化 的愈伤组织中MsPRP5 mRNA的积累与2,4-D的浓度有关， 100μmol/L的2,4-D解决愈伤组织20min，mRNA的量开始增 加，解决24-48h mRNA的量达成高峰（Gyorgyey等， 1997）。
（四）、体细胞胚发生中DNA的甲基化对基因体现的调控作用
第二节 影响体细胞胚胎发生的因素
1、基因型与体细胞胚发生
基因型是影响体细胞胚发生的重要因素，体细胞胚的诱导 率和每个胚性外植体上体细胞胚的发生率因基因型而异
（a）不同基因型体细胞胚诱导率； （b）不同基因型每个胚性外植体上体细胞胚的数目 图6.7 在相似培养基上Feijoa sellowiana Berg不同基因型体细胞胚诱导
**这种ATP酶活性的存在又可能为胚性细胞的分裂和发育 提供能量，或者与物质和信息的传递亲密有关。
（二）、过氧化物酶和其它酶类
**体细胞胚发生和发育是大量酶特异性合成及参加代谢的 成果。 **体细胞胚发生和发育过程中含有较高的过氧化物酶活性 和较多的同工酶种类。
举例：
**如过氧化物酶在小麦体细胞胚发生中起着重要的作用，特别 是C2、C6、C9三种三种同工酶带是胚胎发生的特异性酶带， 被称为小麦体细胞胚发生的标志酶。
研究表明，ABA含有增进苈蒿体细胞胚构造正常化的明显 效应。
在浓度适宜时，ABA能克制多个异常体细胞胚的发生，并 且ABA加入培养基的时间愈早其效应也越明显。
胚胎干细胞研究进展 综述
台湾当代问题探究(二)医疗展望与伦理道德─从胚胎干细胞的研究讲起刘昭成助理教授国立中山大学生物科学系所人类一出生，就必须在病老死中走一遭。
根据统计，自二十世纪以来随着卫生环境的改善、药物的大量发明与应用，使得许多本来是致命的疾病得以治愈，因而使世界各国人口的平均寿命（Life expectancy）普遍提高。
现今医疗对疾病的处理不外乎给予药物、外科手术以及器官移植，然而这些治疗终究有其限制，对于先天性、老化疾病或损伤所造成的中枢神经失能在当今科学仍束手无策。
近年来随着医学、分子生物学知识的突飞猛进与生物科技的发展，对于目前仍折磨着人类、使人痛苦难当的许多疾病，相信应可以被逐渐治疗而改善。
随着在2000年6月一项经由跨国性分析人类基因研究计画（Human Genome Project）的完成，人类的医疗科学进入了一个似乎充满希望的时代，藉由对研究各个基因对人类的影响，不久的未来科学家应该可以利用基因改造技术来治疗基因疾病或改进人类的各种才能。
在各种如火如荼进行的实验研究中，尤以干细胞的进展特别值得注意。
在１９９９年１２月，干细胞研究进展被”科学”杂志评选为该年度世界十大科学进展之首，科学界普遍认为对干细胞的研究与应用将为一些以往束手无策或繁复的疾病治疗打开另一道窗口。
要了解为什么干细胞的研究为何如此重要就必须先来了解什么是干细胞，目前研究使用的干细胞就所取得的来源方面大致可以分为成人的干细胞（adult stem cells）以及胚胎干细胞(embryonic stem cells)二种。
当受精卵开始分裂进入二个细胞、四个细胞时期，在这个时期若因不特定因素使得这些细胞分开，这些细胞各自都可以继续分化并长成一个完整的个体，这也就是常见同卵双胞胎的起因，也由于此时这些细胞具有完整发育为人的特性，故被称为全能型的干细胞（toptipotent stem cell）,但是若受精卵已经分裂进入囊胚期（blastocyst），此时囊胚外层的细胞将分化成胎盘，囊胚内层的细胞则在胚胎进一步发育时会形成人体的200种细胞的任何一种而使的整个胚胎能完整的成形，由于单一的内层细胞并无法如toptipotent 时期的细胞可以独立形成一个完整的个体（因为缺乏外层细胞所分化构成的滋养层），因而此内层的细胞被称为复能干细胞（pluripotent stem cell），现今所用于科学研究的胚胎干细胞大部分都是取自此囊胚时期的内层细胞，取下内层细胞后，这个胚胎当然就会死亡无法进一部分化为一个完整的个体。
棉花体细胞胚发生过程的组织细胞学观察
棉花体细胞胚发生过程的组织细胞学观察曹景林, 张献龙*, 杨细燕, 邓锋林，谭家福，郝娟(华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，武汉 430070)摘要：以陆地棉品种Coker 201下胚轴为外植体诱导愈伤组织，并以介于30-50目筛之间的胚性愈伤细胞团为材料进行单个细胞团培养，采用石蜡切片法观察棉花愈伤组织诱导和分化过程及体细胞胚发生和发育过程。
结果显示棉花胚性愈伤组织有下胚轴两端发生、内发生、非胚性细胞转化、外发生和腺体处发生5种形成途径，其中两端发生和内发生是主要的形成方式；棉花体细胞胚存在单细胞起源，多为表面发生。
棉花体细胞胚发育过程中最关键的事件似乎是极性的建立、顶端分生组织的形成以及前形成层的分化和生长轴变化。
球形胚时期表皮原层的分化标志着体细胞胚结构分化的开始。
初始前形成层的形成是体细胞胚形态转变的第一个信号。
球形胚内部等径细胞轴向延长，接着前形成层生长轴发生变化，这些是心形胚或椭圆形体胚中的重要事件。
鱼雷形胚基本分生组织中液泡的出现开始了组织分化的过程。
对一些停滞发育的球形胚和鱼雷形胚的解剖检查表明，极性建立可能是决定体细胞胚能否萌发的关键因素。
关键词：棉花；体细胞胚胎发生；组织细胞学基金项目：教育部新世纪人才支持计划(NCET-04-0740)作者简介：曹景林（1967-），男，博士，遗传育种专业，现在湖北省烟草科研所工作。
*通讯作者（Corresponding author）:张献龙，男，教授，博士生导师。
E-mail:xlzhang@Histo-cytological Observation of Somatic Embryogenesis in Cotton (Gossypium hirsutum L.)Cao Jing-lin, Zhang Xian-long, Y ang Xi-yan, Deng Feng-lin, Tan Jia-fu, Hao Juan (National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Huazhong Agricultural University, 430070, Wuhan,Hubei, China)Abstract：Calli were induced from hypocotyl explants of cotton cultivar Coker 201, and individual embryogenic cell clusters with 30–50 mesh sieve, which isolated from embryogenic suspension cultures, were cultured. The development of the calli and single few-celled aggregates was observed through paraffin sections. The results revealed 5 pathways of embryogenic calli origination including origination from both ends of hypocotyls, origination in inner, differentiation from non-embryonic cells, origination from outer cells of calli, and origination in the surrounding of gland. Among these, the origination from both ends of hypocotyls and in inner were the most important pathways. Cotton somatic embryos originated from individual embryogenic cells, which were in exterior of embryogenic calli in most cases. The most critical events appeared to be the establishment of apical-basal patterns of symmetry, formation of apical meristems, and differentiation and axial change of procambium during the development of cotton somatic embryos. Differentiation of the protoderm layer marked the beginning of the structural differentiation in globular stage. Incipient procambium formation was the first sign of somatic embryo transition. Axial elongation of inner isodiametric cells of the globular somatic embryo followed by the change in the growth axis of the procambium was an important event in heart-shaped or oblong-stage somatic embryo. Vacuolation in the ground meristem of torpedo-stage embryo began the process of histodifferentiation. Histological observations of some globular and torpedo-shaped embryos which faired to advance showed that establishment of polarity was the key factor which determined germination of somatic embryos.Keywords: Cotton; Somatic embryogenesis; histo-cytology体细胞胚胎发生是指与原始组织不存在微管束联系的非合子细胞发育成一个类似合子胚的极性结构的过程[1,2]，它经历了与合子胚发生类似的关键阶段：球形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶成熟胚[1]。
器官发生与体细胞胚胎发生
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影响体细胞胚胎发生的因素
——长期培养物形态发生潜力的丧失 诱导胚状体的形成 在自然界只有少数植物可以通过体细胞胚胎发生而产生胚状体，但在培养条件下，现在已知有30多个科、150多种植物可以产生胚状体。诱导胚状体时一般使用胚分生组织或生殖器官的组织作为外植体。在一个含有丰富还原态氮的基本培养基，在存在生长素，特别是2，4-D时诱导胚状体的发生，然后转移到降低浓度呀没有生长素的培养基上使胚状体成熟和生长。
胚状体方式(somatic embryo)
指由培养细胞诱导分化出具胚芽、胚根、胚轴的胚状结构，进而长成完整植株。 由外植体经胚状体形成完整植株可分三个不同发育阶段： 外植体细胞脱分化。外植体发生细胞分裂，或进而形成愈伤组织。这一阶段同不定芽方式一样。 胚状体形成 在植物有性生殖中，精于和卵子结合形成合子，合子进一步发育成胚。但在组织培养条件下胚状体的发育过程是：细胞经脱分化后，发生持续细胞分裂增殖，并依次经过原胚期、球形胚期、心形胚期、鱼雷形胚期和子叶期，进而成为成熟的有机体。我们把由愈伤组织的类似薄壁组织细胞不经有性过程而直接产生类似胚的这一结构，称为胚状体。 胚状体再发育成完整植株 在外观上，这种方式和不定芽均有光滑、圆形突起的形状。
第七章 器官发生与体细胞胚胎发生
植物细胞全能性实现的过程:
发育成完整的植株
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器官发生
概念：离体培养的组织、细胞在诱导条件下经分裂和增殖再分化形成不定根和不定芽等器官的过程。 发生方式： 直接发生：（具有初生分生能力的）外植体直接分化成器官的过程。如落地生根. 间接发生：外植体（已分化的成熟组织）经脱分化形成愈伤组织再分化形成器官的过程。
新陆早42号体细胞胚发生和植株再生
３期
焦 天奇 等 ： 陆早 ４ 新 ２号 体 细胞 胚 发 生 和 植 株 再 生
２９ ３
病、 冻、 抗 高产 、 质 、 优 早熟 等 品种 培 育， 给新 疆 将
抗 旱 、 冻 、 盐 等抗逆 性 和产量 提供 理论 依据 。 抗 抗
中 图分 类 号 ： ５ ２０ ５３ ￥ ６ ．３ ． 文献 标 志 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ２ ７ ０ （ ０ ２ ０ —２ ８０ １ ０ —８ ７ ２ １ ）３ ０ ３ —６
Ｓｏ ｍａ ｉ ｔ Ｅｍｂ ｙ ｇ ｎ ｓｓａ ｄ Ｐｌｎ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｉ ｈ ｓ ｙ ｉ ｍ ｉ ｕ ｕ ＵＣｕｔ ａ ｃ ｒｏ ｅ ｅ ｉ ｎ ａ ｔＲｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ ｔ ｅ Ｇｏ ｓ ｐ ｕ ｈｒ ｔ ｍ ｏ ｓ ｌｖ ｒ ｉ
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棉 花 学 报 Ｃｏ ｏ ｃｅ ｃ ２ １ ２ （ ） ２ ８ ２ ３ ￣ ｎ Ｓ ｉｎ ｅ ０ ２，４ ３ ： ３ ～ ４
新 陆早 ４ ２号体 细胞 胚发 生和植株 再 生
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植物体细胞胚发生及发育研究进展
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。
TDZ对植物体细胞胚胎发生的作用
TDZ对植物体细胞胚胎发生的作用 1
陈云凤，张春荣，黄霞，黄学林*
中山大学生命科学学院，广州 510275
摘 要： 介绍了 TDZ 在植物体细胞胚胎发生中的作用及其可能的作用机制的研究进展。 关键词：thidiazuron; 体细胞胚胎发生; 组织培养
植物体细胞胚胎发生(以下简称体胚发生)是植物体细胞表达全能性进行植株再生的重 要途径之一,也是植物发育早期阶段研究的一个有效的研究模式。尽管，从不同植物的培养 系统，特别是在胡萝卜、菊苣、苜蓿、针叶树的实验体系中，所获得的体细胞胚胎发生相关 的信息数量大大增加，但我们对于体胚发生，特别是它的早期的调控机制的本质，还知之甚 少(Feher 等 2003)。很多实验都证明，体胚发生的早期阶段植物生长调节物质的作用很重要 (VÍctor 等 2001), 阐明它们在体胚发生中的作用机制有利于我们认识体胚发生的本质。
诱导
香蕉（Musa spp.）
雄花序 间接 种子萌发 促进体胚发生
魏岳荣 2005
鹰嘴豆（Cicer arietinum） 幼苗
直接 种子萌发 促进体胚发生
徐华松 等 1996
白蜡（Fraxinus
子叶、胚 间接 种子萌发 促进体胚发生
徐华松 等 1996
americana）
轴
葡萄（Vitis vinifera）
chenchang2003子叶间接愈伤组织诱导促进体胚发生murthy1998a天竺葵pelargomiumhortorum下胚轴直接体胚诱导促进体胚发生hutchinsonsaxena1996a桉树eucalyptusurophylla下胚轴直接体胚诱导促进心型胚发生tibok1995粗皮桉eucalyptuspellita下胚轴间接体胚诱导促进体胚发生xie2001木豆cajanuscajan子叶节直接体胚诱导促进体胚发生singh等2003大豆glycinemax花药间接愈伤组织诱导体胚诱导发育促进体胚诱导和发育1998间接愈伤组织诱导促进愈伤组织诱黄瓜cucumissativus花药直接体胚诱导促进体胚发生ashok2003烟草nicotianatabacum叶圆盘直接体胚诱导促进体胚诱导发育植株再生续表1tdz对植物体胚发生的作用植物种类外植体种类生方式tdz理阶段对体胚发生的影响文献西洋梨pyruscommunis导发育促进体胚发生nhut2002乌蔹莓cayratiajaponica幼花序间接愈伤组织诱导体胚诱导促进体胚发生zhou1994百合liliumlongiflorum假球茎直接导增殖促进胚状结构产生及其增殖nhut2002陆地棉鲁棉6gossypiumhirsutum下胚轴子叶间接愈伤组织诱导促进愈伤组织诱导促进体胚发育1995a二倍体野生苜蓿medicagospp直接体胚诱导促进体胚发生iantcheva1999直接间接种子萌发促进体胚发生murthysaxena1998b印度楝树azadirachtaindicaajuss间接愈伤组织诱导促进体胚发生akula2003可可theobromacacao雄蕊间接愈伤组织诱导促进体胚发生li1998非洲紫罗兰saintpauliaionantha叶叶柄直接体胚诱导促进体胚发生mithila2003黄连木pistaciavera间接愈伤组织诱导促进体胚发生niversite2000甜菜betavulgaris幼苗间接愈伤组织诱导促进体胚发生zhang等2001香蕉musaspp
研究生植物组织培养
第一章植物组织培养的应用植物组织培养可应用于以下几个方面：1．挽救濒于灭绝的植物；2．快速繁殖稀有植物或有较大经济价值的植物；3、生产脱毒苗；4、利用组织培养的材料作为植物生物反应器；多种中草药资源匮乏,产量不足,甚至濒于灭绝;利用组织和细胞培养的方法在实验室内生产；可不再依附于自然环境,不仅可以解决现有困难,而且可以通过筛选高产有效成分的细胞系,来提高其药用价值;如用培养的人参悬浮细胞来生产人参皂苷;利用培养的植物细胞和组织作为生物反应器,也可生产某些蛋白质、氨基酸、抗生素、疫苗等;5、组织培养结合超低温可经济有效地保存植物种质资源6、组织培养是转基因技术不可或缺的组成部分；7、作物育种1单倍体育种：采用花药培养可缩短杂合体纯化所需的时间,节省土地,假定两个杂交亲本在n个独立遗传的位点上彼此不同,通过花药培养,在理论上只要有2n个F1代花粉植株,就有可能得到一个所需要的基因组合,而传统育种方法,则至少要有4n个F1植株才能得到一个所需要的基因组合;2在远缘杂交中,通过离体授粉或原生质体融合有可能克服受精前障碍,通过幼龄合子胚培养可以克服受精后障碍,通过体细胞融合还有可能制造出细胞质杂种;3通过细胞培养,在细胞水平上进行突变体选择,可在一定程度上使高等植物的育种程序微生物化,从而提高选择效率,节省时间和土地面积;4体细胞无性系变异是除有性杂交和理化诱变之外的第三个变异来源;8、用人工种皮包被体细胞胚制造人工种子,为稀有和珍贵物种的繁殖提供了一种高效的手段;9、用于遗传学、分子生物学、细胞生物学、胚胎学、基因工程、植物发育等的基础研究;10、试管花第二章植物组织培养的发展简史一、探索阶段20世纪初至20世纪30年代中20世纪初,德国植物生理学家Haberlandt提出了高等植物的器官和组织可不断分割,直至分到单个细胞的观点,并设想离体细胞具有再生完整植株的潜力;Haberlandt首次进行了离体细胞培养的实验,在1902年发表的“植物离体细胞培养实验”报告中,提出了胚囊液在组织培养中的作用和看护培养法等科学的预见;1904年Hannig在无机盐和蔗糖溶液中培养了萝卜和辣根菜的胚,并使这些胚在离体条件下长到成熟;Laibach1925,1929把由亚麻种间杂交形成的不能成活的胚剖出,在人工培养基上培养至成熟,从而证明了胚培养在植物远缘杂交中利用的可能性；1922年,美国的Robbins和德国的Kotte分别报道培养离体根尖获得某些成功;1934年,White成功离体培养了番茄的根尖;二、奠基阶段20世纪30年代中至50年代末1、White1934年在番茄根培养实验中使用的培养基包含无机盐、酵母浸出液和蔗糖;他后来1937用3种B族维生素吡哆醇、硫胺素和烟酸,取代酵母浸出液获得成功;认识了B族维生素对植物生长的重要意义;2、Gautheret1934在山毛柳等形成层组织的培养中发现,虽然在含有葡萄糖和盐酸半胱氨酸的Knop溶液中,这些组织可以不断增殖几个月,但只有在培养基中加入了B族维生素和IAA以后,形成层组织的生长才能显着增加;1939年Gautheret连续培养胡萝卜根形成层获得首次成功;同年,White由烟草种间杂种的瘤组织,Nobecourt由胡萝卜,也建立了类似的连续生长的组织培养物;因此,Gautheret、White和Nobecourt一起被誉为植物组织培养的奠基人;3、Skoog1944以及Skoog和崔澂等1951发现,腺嘌呤或腺苷不但可以促进愈伤组织的生长,而且还能解除培养基中生长素IAA对芽形成的抑制作用,诱导芽的形成,从而确定了腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一;4、1952年,Morel和Martin首次证实,通过茎尖离体培养,可以由已受病毒侵染的大丽花中获得无病毒植株;5、1953-1954年,Muir进行单细胞培养获得初步成功;把万寿菊和烟草的愈伤组织转移到液体培养基中,放在摇床上振荡,形成了由单细胞和细胞聚集体组成的细胞悬浮液;Muir 等还用机械方法由细胞悬浮液和容易散碎的愈伤组织中分离得到单细胞,把它们置于一张铺在愈伤组织上面的滤纸上培养,使细胞发生了分裂;6、1955年,Miller等由鲱鱼精子DNA中分离出一种首次为人所知的细胞分裂素,并把它定名为激动素kinetin;7、1957年,Skoog和Miller提出了植物激素控制器官形成的概念,指出在烟草髓组织培养中,根和茎的分化是生长素对细胞分裂素比率的函数;8、1958年,Steward等以胡萝卜为材料,首次通过实验证实了Haberlandt关于细胞全能性的设想,成为了植物组织培养研究历史中的一个里程碑;9、1958-1959年,Reinert和Steward分别报道,在胡萝卜愈伤组织培养中形成了体细胞胚;三、迅速发展阶段20世纪60年代至现在1、基础研究： 1965年,Vasil和Hildebrandt用一种化学成分确定的培养基,由分隔培养的烟草单细胞获得了完整的再生植株,进一步证实了植物细胞的全能性 ;2、原生质体培养取得重大突破：1960年Cocking等用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功;1971年,Takebe等首次获得了烟草原生质体再生植株;1972年,Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体的融合,获得了第一个体细胞杂种;3、花药培养取得显着成绩：1964年,Guha和Maheshwari报道,在毛曼陀罗中通过离体花药培养由小孢子直接发育成胚;1967年,Bourgin和Nitsch通过花药培养获得了完整的烟草植株;4、微繁技术得到广泛应用1960年,Morel建立了一个离体无性繁殖兰花的方法,繁殖系数极高;由于这一方法有巨大的实用价值,很快被兰花生产者所采用,迅速建立起“兰花工业” ;第三章植物组织培养有关的基本概念一、植物细胞全能性totipotency细胞全能性:指一个活的植物细胞,只要有完整的膜系统和细胞核,它就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础,在一个适当的条件下可以通过分裂、分化再生成一个完整植株;从理论上讲,只要是一个活的细胞,都有再生出一个完整植株的潜力,但实际情况并非如此简单;就目前所知,细胞的再生潜力与其分化程度呈负相关,就是说细胞分化程度越高其再生能力越低,所以应尽量选取幼嫩的植物组织作为培养的实验材料;二、细胞分化、脱分化与再分化细胞分化——分生性细胞在形态结构和功能上发生永久性不可逆转性适度变化的过程; 脱分化——由失去分裂能力的细胞回复到分生性状态并进行分裂,形成无分化的细胞团即愈伤组织的过程;再分化——由无分化的愈伤组织细胞再转变成为具有一定结构,执行一定生理功能的细胞团和组织,构成一个完整的植物体或植物器官的过程;三、器官发生器官发生——由愈伤组织的部分细胞先分化产生芽或根,再在另一种培养基上产生根或芽,形成一个完整植株;第四章植物组织培养所需的基本设备与条件一个理想的植物组织培养室应包括：1、化学药品室；2、培养基配制室；3、灭菌室；4、接种室；5、培养室；6、培养物的检测和观察记录室;一、化学药品室应配置几个药品橱、实验台、万分之一和百分之一的电子天平;室内还应放一台大容量的冰箱,用来分门别类地保存激素、抗生素和各种需低温保存的物品;组织培养所需主要药品的存放要求如下：1、可室温存放的药品：无机物、蔗糖、盐酸、氢氧化钠,95％酒精,琼脂;2、宜于零上低温存放的化学药品:有机物、激素3、应当在一20℃下保存的药品：液体抗生素等;二、培养基配制室需要大于40m2的一个房间或更大些,为了方便起见可将房间分为两个区:一是玻璃器皿的清洗、消毒、干燥区：二是培养基配制区：应有大型实验台若干个,还应配备常温冰箱一台,电炉1000W,2000W,微波炉,放置移液管、微量移液器的架子,酸度计等;三、灭菌室灭菌室面积可小一些,其内除放灭菌锅外,最好还有临时存放培养基、培养器皿的架子,也应有自来水装置;灭菌室可根据灭菌锅的多少,工作量大小来确定面积,要求房间能有较好的通风散热条件,且要配备专门的电源线路,因为电热灭菌锅的耗电量很大;四、接种室接种室是对培养的植物材料进行无菌操作的地方,应有超净工作台、放置培养容器的架子等;整个房间最好设有缓冲间和双层门窗,以防灰尘和微生物;房间内最好装有紫外灯或经常喷洒杀菌剂,以抑制过多微生物生长;工作人员在进入接种室之前在缓冲间内更换衣服、鞋帽、穿好工作服,戴上口罩、防尘帽,换上拖鞋才能进入接种区,进入接种区之后随手把活动门关上;五、培养室培养室最重要的是要恒温、恒湿,无尘且空气流通;温度应维持在25±3℃,相对湿度应在50％～60%;培养室内有规律地安放培养架或摇床;培养室内所有光照和黑暗应由定时器自动控制;整个培养室内还应装有一个或多个紫外灯,以便能定时对整个房间进行杀菌处理,特别是在夏天潮湿、霉雨季节,最好每天在晚上用紫外灯杀菌30 min以上;培养室内的地面、墙壁、培养架及所有器物的表面都应经常清洗、擦拭以防过多灰尘和微生物滋生;六、培养物的检测与观察记录室对培养物进行及时的检测和观察记录是研究植物组织培养的重成部分之一,如不及时观察记录或对培养物的形态、结构、生理变化以及培养基变化等进行及时检测,就不可能获得准确有效一手资料,也就不能及时地发现和找出问题,提出解决问题的方法和改进培养的方案;检测与观察记录室最好单独设立一个房里面摆放实体解剖镜、普通光学显微镜、显微照相和记录设备 ;第五章植物组织培养常用培养基成分及培养基配制目前所使用的培养基有10余种之多,大部分都是在前人研究的基础上经过分析综合和改进而成的;例如,White培养基是Uspenski和Uspenskaia1925的藻类培养基演化的结果,被广泛用于根的培养；Gautheret培养基是建立在Knop营养液1865基础上的;以后的培养基大部分是在White和Gautheret培养基的基础上改进而成;一、培养基的成分一、无机营养成分包括大量元素,微量元素和铁盐1、大量元素：一般指在培养基中的浓度大于／L的元素;氮：常以硝态氮N03或氨态氮NH4,或两者相互配合的形式存在;缺氮时愈伤组织会出现花色素苷的颜色,愈伤组织内部不能形成导管;磷：常以NaH2P04·H2O、KH2P04或NH4H2P04的形式提供;钾：常以KCl、KN03或KH2P04形式;钙：常以CaCl2·2H2O、CaN032;镁：常以MgS04·7H2O的形式,既提供了镁也提供了硫;缺硫时培养的植物组织会明显的退绿；缺磷或钾时细胞会过度生长,愈伤组织表现出极其蓬松状态;2．微量元素：指小于／L的元素;主要包括铁Fe、锰Mn、铜Cu、锌Zn、氯C1、硼B和钼Mo等;铁作为一种微量元素,对植物也是必需的,但由于Fe的特殊性质,即很不稳定、易沉淀,需要在酸性条件下才能比较稳定,故在培养基配制时常常把Fe盐单独配制,且常以螯合物的形式,把FeS04和它的螯合剂乙二胺四乙酸钠Na2EDTA先分别配成溶液,再相互混合使形成螯合铁,以防止沉淀和帮助被植物吸收;二、有机营养成分维生素: 除维生素B1、维生素B6、烟酸之外,在部分培养基中还添加维生素C抗坏血酸、维生素H生物素等;甘氨酸氨基乙酸和肌醇环己六醇:肌醇主要以磷酸肌醇和磷脂酰肌醇的形式参与由Ca介导的信号转导;另外,在某些植物或某些组织的培养中还加有水解乳蛋白、水解酪蛋白、椰子汁、玉米胚乳、麦芽浸出物、西红柿汁和酵母浸出物等;三、碳水化合物用作碳源的碳水化合物通常为蔗糖或葡萄糖,用量通常为2％～4%,高者可达5％,亦可用市售的白糖所代替;几乎所有的培养物在蔗糖作为碳源时生长都比较好,只有少数植物或组织在葡萄糖或果糖作为碳源的培养基上生长更合适;也有用麦芽糖、半乳糖、甘露糖、山梨醇和乳糖作为碳源的;四、植物生长调节物质在植物组织培养中使用的生长调节物质主要有生长素类和细胞分裂素类两大类,少数培养基中还添加赤霉素GA3等;1．生长素：主要被用于诱导刺激细胞分裂和根的分化;常用的生长素有：NAA萘乙酸,IAA吲哚乙酸,IBA吲哚丁酸,NOA萘氧乙酸,2,4一D2,4一二氯苯氧乙酸,2,4,5一T2,4,5一三氯苯氧乙酸;对愈伤组织增殖最有效的是2,4一D,特别是对单子叶植物;但2,4-D是一种极有效的器官发生抑制剂,不能用于启动根和芽分化的培养基中;2．细胞分裂素使用细胞分裂素的主要目的是刺激细胞分裂,诱导芽的分化、叶片扩大和茎长高,抑制根的生长;常用的天然CTK主要有：玉米素,玉米素核苷,二氢玉米素 ;常用的人工合成CTK主要有: 激动素KT、6-苄基腺嘌呤6-BA、2ip异戊烯氨基嘌呤、和TDZthidiazuron,噻二唑苯基脲等 ;3．赤霉素：主要是GA3;用时需过滤灭菌；促进试管苗伸长;五、琼脂或其他支持物除液体悬浮培养外,所有的培养物都应生长在固体或半固体的培养基上,以防止培养物沉人液体培养基,因缺氧而死亡;琼脂是一种极为理想的支持物;它是由海藻得来的多糖类物质,但并不是培养基中的必需成分,只是作为一种凝固剂使培养基变成固体或半固体状态;六、其他添加物：酵母提取物,椰乳,香蕉粉,橘子汁,活性炭,渗透调节剂、水解酪蛋白、水解乳蛋白等;1．活性炭：能从培养基中吸附许多有机物和无机物分子,可清除培养中植物组织在代谢过程中产生的、对培养物有不良或毒副作用的物质,也可以调节激素的供应;活性炭还有刺激胚胎发生如烟草花药培养或组织生长和形态发生的作用;2．渗透调节剂：常选用一些代谢微弱的糖来充当,如甘露糖醇、山梨醇和聚乙二醇等,这些糖基本上不被培养的植物组织所吸收,而只存留在培养基中,起到调节渗透的作用; 3．抗生素：培养的植物组织内部携带有病原物,表面消毒不解决问题时,可在配置培养基时添加抗生素,如加200～300U的庆大霉素可使细菌污染受到很好的控制;二、培养基的选择1．选择合适的培养基基本培养基： MS培养基适合于大多数双子叶植物,B5和N6培养基适合于许多单子叶植物, White培养基适于根的培养激素浓度和相对比例的确定先参考已有的报道,看是否有用相同植物、相同组织或相近者做过成功或失败的试验,如果有则直接作为参考；如果没有,则在建立激素配比中,将每一种拟使用的激素选择3～5个水平,再按随机组合的方式建立起如下的实验方案;三、培养基的配制一、配制母液二、配制培养基三、配制培养基时应注意的有关问题1、高温灭菌的基本过程检查灭菌锅内有无足够量的水,最好用蒸馏水或去离子水,因为自来水含有较多的矿物质,容易使锅内形成水垢,影响锅的使用寿命;将需要灭菌的器皿、培养基等放入锅内,不要装得太满,以不超过锅的容量3／4为宜;2、高温下培养基成分的降解经高温灭菌后赤霉素GA3的活性仅及不经高温灭菌的新鲜溶液的10％;NAA、2,4一D、激动素和玉米素在高温下是比较稳定的;蔗糖经高温后部分被降解成D-葡萄糖和D-果糖,果糖又可被部分水解,产生抑制培养的植物组织生长的物质;高温可使碳水化合物和氨基酸发生反应;维生素具有不同程度的热稳定性,但如果培养基的pH值高于,则维生素B1会被迅速降解;第六章无菌操作技术与设备一、干热灭菌干热灭菌就是在180℃的烘箱内对器皿进行杀菌处理,是一种彻底杀死微生物的方法;适合于干热灭菌的器皿和物品有：①玻璃器皿,如三角瓶、烧杯、量筒等；②金属物品,如镊子、解剖刀、剪刀等；③可以高温灭菌的塑料制品;二、湿热灭菌湿热灭菌就是人们平时所说的蒸汽灭菌;灭菌的温度为121℃,压力为 kPa,灭菌时间除液体外要求在121℃下维持15 min以上;液体灭菌时间可依据体积而定,体积越大,需要时间越长,如需20min,10L需28min,25L需31min;湿热灭菌时应注意以下问题：1、不能随意延长灭菌时间,因为延长时间会使一些化合物过多分解,特别是蔗糖会分解为单糖,使培养基pH降低,琼脂不能很好的凝固；2、如果灭菌锅没有吹干程序,从锅内取出的纸制品、纱布等最好立即转到60℃的温箱中吹干；3、由于锡箔纸不透气,推荐使用牛皮纸或报纸等包装物品,以利于水分快速蒸发；4、灭菌锅所装蒸馏水或去离子水应经常更换,以防止微生物污染和水中杂质过多,给灭菌锅和要灭菌的物品带来不利影响；三、微过滤灭菌是使需要灭菌的液体通过一个微孔滤膜,以除去液体中的微生物、微颗粒等,过滤的范围是～lOμm;这种方法对于高温灭菌容易引起分解的物质最为适宜,如容易分解的维生素、激素、植物组织提取物、抗生素等;微过滤灭菌的关键部分是微孔滤膜,如要彻底清除细菌、酵母等微生物,最好使用μm的滤膜;如要获得原生质体,则可使用μm的滤膜;四、化学药物灭菌1、镊子、解剖刀等器具的灭菌：将准备使用的镊子、解剖刀等浸入75%酒精中,器具的大半部分都被酒精浸泡;使用时取出镊子或解剖刀,放在酒精灯上加热至酒精完全除去为止,用完后再放回75%酒精中;2、外植体的灭菌：将植物材料先用自来水加洗洁精少许浸泡10min以上,浸泡期间要轻轻搅动几次,以便使植物材料与溶液充分接触,然后用自来水冲洗10 min左右;在超净工作台上,将材料在70％酒精中进行表面预消毒30秒,倒掉酒精,再用％升汞HgCl2进行消毒8分钟左右,或用1％次氯酸钠NaOCl或次氯酸钙CaOCl2消毒20 min左右,具体时间要根据材料而定;然后用无菌水冲洗3～4次,每次2 min左右;次氯酸盐在左右时活性较高,高于时几乎无活性；通常往消毒液中添加几滴吐温20或吐温80等表面活性剂,以提高灭菌效果;五、抗生素灭菌首先必须弄清楚要杀死的是真菌、细菌还是病毒,是哪类真菌、哪类细菌或病毒；其次应知道使用的抗生素是否对培养的植物组织有不良影响；最后要确定抗生素的使用浓度、使用时期和处理时间的长短;抗生素的使用只能是用作预防微生物污染的方法,而不能用于杀死微生物,因此在使用时最好加在培养基当中,而不宜作为一种杀菌剂单独使用;因为农杆菌介导法已成为植物基因转移的一个主要方法,在转基因过程中的除菌和抑菌都离不开抗生素,所以使用抗生素已逐渐成为植物组织培养中的灭菌技术之一;六、无菌操作中其他应注意的问题注意防止紫外线的危害植物组织培养室和超净工作台上的紫外灯开放时间不可太长,最好在30min之内;超净工作台上的紫外灯关闭以后不要立即走近工作台,最好让无菌风吹2～3 min后再开始操作;第七章离体快速繁殖方法微繁——在无菌条件下进行植物的无性繁殖;1960年,Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法,繁殖系数极高;使微繁技术真正实用化;一、无菌培养物的建立1、外植体的选择：茎段、茎尖、叶片、嫩芽、鳞茎的鳞片、花器官等;注意：1、在生长季节开始时由活跃生长的枝条上切取的外植体,通常能产生最好的效果;2、对于需要低温、高温或特殊的光周期才能打破休眠的鳞茎、球茎、块茎和其他器官,应当在取芽之前进行必要的处理;2、消毒二、茎芽的增殖一茎芽增殖的类型1、器官型organ type以芽增殖芽的方法,其遗传性状稳定,成为目前快速繁殖中采用的主要方法;2、器官发生型organogenesis type外植体先脱分化形成愈伤组织,再分化出器官的方式;3、胚状体发生型embryoid type体细胞增殖发育的顺序与受精卵发育极为相似,经过原胚一球形胚一心形胚一鱼雷胚一子叶胚5个时期,最后发育成完整的植株;胚状体可从愈伤组织形成,也可不经过脱分化直接从子叶、下胚轴和花药培养形成;通过胚状体的培养可以获得大量的植株,大大提高繁殖率4、原球茎型protoeomb type目前兰花的快速繁殖主要靠原球茎的分化方式;5、球茎芽型globose stem bud type观叶海棠的叶柄表面可产生一个个圆球形的小突起球形茎,小突起的一端产生芽和叶片,另一端长出根,最后形成完整的小植株;6 块茎型tuber type花叶芋的叶片或叶柄上,先形成类似愈伤组织的小硬粒突起,并逐渐形成粒状的芋块;随后粒状芋块上分化出新的1～4个小突起;由小突起上分化出芽原基;随着小芋块的增大,分化出的芽也越密集并形成许多小苗,在小苗基部与芋块交界处分化出白色的根;7 鳞茎型bulb type百合的鳞茎切块基部近轴面或在边缘直接形成带根的小鳞茎;如卷丹鳞片的顶部、中部和基部均能诱导分化出小鳞茎;郁金香鳞茎旁又会分化出小鳞茎;二器官发生型1 愈伤组织形成的条件诱导愈伤组织常用的生长素是2,4一D,IAA和NAA,常用的细胞分裂素是KT和6-BA;在禾谷类植物中,只用2,4一D就能成功地诱导愈伤组织;多数情况下诱导愈伤组织既需要生长素,也需要细胞分裂素;黑暗条件下有利于愈伤组织的形成,光照对组织的愈伤化有抑制作用;2 愈伤组织状态的调控优良愈伤组织须具备的特性：1高度的胚性或再分化能力,以便得到再生植株；2容易散碎,以便用这些愈伤组织建立优良的悬浮系；3旺盛的自我增殖能力,以便建立大规模的愈伤组织无性系;4经过长期继代保存不丧失胚性,以便对它们进行各种遗传操作;愈伤组织状况调整的策略1选择适当的基因型和外植体;如禾谷类植物愈伤组织培养的成功,是由于选择了未成熟胚和幼穗作为外植体,它们的根和幼叶虽然也能形成愈伤组织,但都是非胚性的;2选择正确的培养基,特别是正确的植物激素种类和浓度,及二者之间正确的配比;3采用某些特殊的理化因素,改变愈伤组织诱导培养基和培养条件;如在玉米幼胚愈伤组织培养中,通过在培养基中添加5mg／L或10 mg／L AgNO3,抑制组织内乙烯的作用;4还原态氮具有促进细胞分裂的作用,硝态氮具有抑制细胞分裂的作用;增加培养基中的氨态氮或谷氨酰胺、精氨酸、水解酪蛋白等有机形式的还原态氮可明显促进细胞分裂；增加培养基中的硝态氮或减少还原态氮,可显着抑制细胞分裂;3 影响茎芽分化的因素化学因素1细胞分裂素/生长素在茎芽诱导中,2ip在通常情况下是最为有效的;2生长素能抑制芽的形成:在烟草中,浓度低到5μmol／L的IAA即足以完全抑制茎芽的自发分化;当与激动素或腺嘌呤结合使用时,生长素可以抵消它们促进茎芽形成的作用;3赤霉素对于茎芽的分化有抑制作用:在烟草中,若把正在分化的愈伤组织在黑暗条件下以GA3处理,时间即使短至30～60min,也会减少芽的分化,而且在处理之后48h,所有的拟分生组织或茎芽全都不复存在; 物理因素1琼脂浓度：在培养烟草薄层组织时,当琼脂为l％时,只能形成花；随着琼脂浓度的下降,花的形成频率减少,营养芽的分化出现;在液体培养基中,则只能愈伤化和分化营养芽；2渗透压：在由马铃薯叶肉原生质体获得的愈伤组织中,只有在培养基里加入～ mol ／L甘露醇以使渗透压保持在200到400毫渗透压摩尔时,才可能出现茎芽的分化;3光照：高强度的光照对烟草茎芽的形成有抑制作用;天竺葵愈伤组织只有在光照和黑暗周期交替15～16 h光照最好条件下才能分化茎芽,培养在连续光照下的愈伤组织总是白色的,不表现器官发生;光质对器官分化也有影响;在烟草中蓝光促进茎芽分化,红光刺激生根;4温度： Skoog1944在5～33℃的范围内研究了温度对烟草愈伤组织生长和分化的影响,发现直到33℃时愈伤组织的生长都随温度的上升而增加,但只有在18℃时最适合茎芽的分化,在33℃时不能形成茎芽;其他因子：培养材料的染色体组,供体植株和外植体的生理状态,外植体的细胞发育状态,培养物的历史以及内生激素水平;三影响茎芽增殖的因素1、无机盐水平。
两种常用激素组合下棉花体细胞胚胎发生过程的组织学观察
胚 轴 切 段 作 为 外 植 体 在 诱 导 培养 基 上 培养 ４周 后 ， 代 到 分 化 培 养 基 上 促 进 体 细胞 胚 胎 发 生 。 果 表 明 ， 继 结 两种
处 理 均 有 体 细 胞 胚 胎发 生 ． 中 Ｉ 处 理 上 外植 体 嫁 接 ３ 其 Ｋ ３ｄ后 就 可 见体 细 胞 胚 出现 ， 化 率 高达 ９ ． ， 多 分 ７６ 大 ％ 数 外 植体 表 现 为体 细 胞 胚较 胚 性 愈伤 早 出现 。 Ｋ 处理 中体 细胞 胚 胎 发 生慢 ， 细 胞 胚 都 是 经过 明 显 的胚 性 愈 Ｄ 体
Ｄ 和 Ｉ 处 理 中 的体 细胞 胚分 别 主 要起 源 于 初 生形 成 层 和 皮 层 。 Ｋ Ｋ 关键 词 ： 花 ； 细胞 胚 胎发 生 ； 织 学 观 察 ； 物 生长 调 节剂 棉 体 组 植
中 图分 类 号 ： ５ ２０ ５３ ￥ ６ ．３ ． 文献 标 志码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ — ８ ７２ １ ）２ ０ ５ 一 ８ １ ２７ ０ （ ０ ２０ — １ ９Ｏ ０
伤 发 育 而 来 ， 性 愈 伤 分 化 率 明显 低 于 Ｉ 处理 ， 为 ２ ． 。 外 ， 处 理 中 的外 植体 在培 养 过 程 中 大部 分 都 胚 Ｋ 仅 ８６ 此 ％ Ｉ Ｋ 出现 了须 根 ． Ｄ 处 理 中 则 没 有 。两种 处 理 中出现 了两种 不 同 的体 细 胞 胚 胎 发 生 过 程 ， 织 学观 察 结 果 表 明 而 Ｋ 组
苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ_家族成员鉴定与表达分析
㊀㊀㊀２０２３年第４５卷第４期㊀㊀中国麻业科学㊀㊀ＰＬＡＮＴＦＩＢＥＲＳＣＩＥＮＣＥＳＩＮＣＨＩＮＡ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１－３５３２(２０２３)０４－０１４５－０７苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员鉴定与表达分析石亚亮１ꎬ２ꎬ钟意成２ꎬ黄坤勇２ꎬ牛娟２ꎬ孙志民２ꎬ陈建华２∗ꎬ栾明宝２∗(１.三亚中国农业科学院国家南繁研究院ꎬ海南三亚５７２０２４ꎻ２.中国农业科学院麻类研究所ꎬ湖南长沙４１０２２１)摘㊀要:苎麻是一种重要的纤维作物ꎬ纤维被用作纺织工业的原料ꎮ扩展蛋白具有诱导依赖ｐＨ的细胞壁伸长和压力松弛的特性ꎮ为了对苎麻基因组中ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员数量和类型进行鉴定ꎬ并研究在纤维细度不同的苎麻茎皮中扩展蛋白基因的表达情况ꎬ研究首先在苎麻中苎１号基因组数据库挖掘到２４个扩展蛋白基因家族成员ꎬ通过生物信息学方法对其分子量㊁等电点㊁信号肽㊁亚细胞定位㊁ｍｏｔｉｆ及基因结构进行分析和预测ꎮ系统进化树结果显示:扩展蛋白包括α亚族成员１７个㊁β亚族４个㊁α类亚族１个和β类亚族２个ꎬ共分为３类ꎻｅｘｐａｎｓｉｎ家族同一进化支蛋白结构域比较保守且有一个特有的ｍｏｔｉｆꎮ然后ꎬ利用苎麻茎皮扩展蛋白基因家族成员转录组表达分析和ｑＲＴ－ＰＣＲ验证ꎬ发现两个基因在两个纤维细度差异显著的品种及其５个不同生长期表达量差异显著ꎮ该结果有助于了解苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族的进化ꎬ为影响苎麻纤维发育和纤维细度相关基因及其功能的研究奠定基础ꎮ关键词:苎麻ꎻｅｘｐａｎｓｉｎ家族ꎻ生物信息学分析ꎻ表达分析中图分类号:Ｓ５６３.１㊀文献标识码:Ａ㊀开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):㊀收稿日期:２０２２－０３－１６基金项目:国家自然科学基金(３１６７１７４４)ꎻ２０６０２９９－２－２３年科技创新工程－基础研究－南繁育种中心－麻类作物专用品种繁育及种质创新项目(ＺＤＸＭ２３０６)作者简介:石亚亮(１９９５ )ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为苎麻种质资源鉴定与评价ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｓｈｉ１０７２５４８６６３＠１６３.ｃｏｍ∗通信作者:栾明宝(１９７８ )ꎬ男ꎬ研究员ꎬ主要从事作物种质资源研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｌｕａｎｍｉｎｇｂａｏ＠ｃａａｓ.ｃｎꎻ陈建华(１９６３ )ꎬ男ꎬ研究员ꎬ主要从事作物种质资源研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｃｊｈｂｔ＠ｓｉｎａ.ｃｏｍＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｘｐａｎｓｉｎＦａｍｉｌｙｉｎＲａｍｉｅ(ＢｏｅｈｍｅｒｉａｎｉｖｅａＬ.)ＳＨＩＹａｌｉａｎｇ１ꎬ２ꎬＺＨＯＮＧＹｉｃｈｅｎｇ２ꎬＨＵＡＮＧＫｕｎｙｏｎｇ２ꎬＮＩＵＪｕａｎ２ꎬＳＵＮＺｈｉｍｉｎ２ꎬＣＨＥＮＪｉａｎｈｕａ２∗ꎬＬＵＡＮＭｉｎｇｂａｏ２∗(１.ＮａｔｉｏｎａｌＮａｎｆａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ(Ｓａｎｙａ)ꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＳａｎｙａ５７２０２４ꎬＨａｉｎａｎꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢａｓｔＦｉｂｅｒＣｒｏｐｓꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＣｈａｎｇｓｈａ４１０２２１ꎬＨｕｎａｎꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｒａｍｉｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｉｂｅｒｃｒｏｐꎬａｎｄｆｉｂｅｒｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｏｆｔｅｘｔｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙ.ＥｘｐａｎｓｉｎｈａｖｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｉｎｄｕｃｉｎｇＰＨ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｅｌｌｗａｌｌｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｓｓｒｅｌａｘａｔｉｏｎ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｔｙｐｅｏｆｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｎｆａｍｉｌｙｍｅｍｂｅｒｓｉｎｒａｍｉｅｇｅｎｏｍｅａｎｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｘｐｒｅｓ￣ｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｏｆｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅｓｉｎｔｈｅｓｔｅｍｂａｒｋｏｆｒａｍｉｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｂｅｒｆｉｎｅｓｓｅꎬ２４ｍｅｍｂｅｒｓｏｆｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅｆａｍｉｌｙｗｅｒｅｆｉｒｓｔｌｙｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎｒａｍｉｅｆｒｏｍｔｈｅＺｈｏｎｇｚｈｕＮｏ.１ｇｅｎｏｍｉｃｄａｔａｂａｓｅ.Ａ￣ｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔꎬｉｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｉｎｔꎬｓｉｇｎａｌｐｅｐｔｉｄｅａｎｄｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒｌｏｃａｌｉ￣ｚａｔｉｏｎｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｆａｍｉｌｙｍｅｍｂｅｒｓｕｓｉｎｇｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ.Ｂｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｔｈｅｐｈｙ￣ｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅꎬ１７Ｅｘｐａｎｓｉｎαｓｕｂｆａｍｉｌｙꎬ４Ｅｘｐａｎｓｉｎβｓｕｂｆａｍｉｌｙꎬ１Ｅｘｐａｎｓｉｎα－ｌｉｋｅｓｕｂｆａｍｉｌｙａｎｄ２Ｅｘｐａｎｓｉｎβ－ｌｉｋｅｓｕｂｆａｍｉｌｉｅｓｍｅｍｂｅｒｓｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ３ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ.Ｉｎｓａｍｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｂｒａｎｃｈｏｆｅｘ￣５４１６４１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀中国麻业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４５卷ｐａｎｓｉｎｆａｍｉｌｙꎬｐｒｏｔｅｉｎｄｏｍａｉｎｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｅａｃｈｇｅｎｅｓｕｂｆａｍｉｌｙｈａｓａｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｔｉｆ.Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｏｆｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅｆａｍｉｌｙｍｅｍｂｅｒｓｉｎｓｔｅｍｂａｒｋｏｆｒａｍｉｅｗａｓａｎａ￣ｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅｄａｔａａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｗｏｇｅｎｅｓｗａｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄａｔｆｉｖｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｔｗｏｖａｒｉｅｔｉｅｓｔｈｒｏｕｇｈｑＲＴ－ＰＣＲ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｅｖｏｌｕ￣ｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒａｍｉｅｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅｆａｍｉｌｙꎬａｓｗｅｌｌａｓｆｕｔｕｒｅｓｔｕｄｉｅｓｏｆｇｅｎｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｆｉ￣ｂｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｆｉｂｅｒｆｉｎｅｓｓｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｒａｍｉｅꎻｅｘｐａｎｓｉｎｆａｍｉｌｙꎻｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓꎻｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ扩展蛋白最早被鉴定为一种具有细胞壁松弛作用的蛋白ꎬ部分介导了植物细胞壁延伸和细胞生长ꎮ扩展蛋白主要分为两个蛋白家族ꎬ即α和β扩展蛋白亚族ꎬ他们不仅作用于细胞膨胀ꎬ还参与调节包括形态发生㊁果实软化㊁花粉管生长等多种植物生长过程[１]ꎮ蛋白功能被细胞壁酸性条件激活ꎬ在植物中存在一些反应机制会诱导细胞壁ｐＨ值发生变化而影响细胞的生长[２]ꎮ由于扩展蛋白对细胞壁具有独特的修饰作用ꎬ先后在棉花和苎麻关于纤维发育的研究中得到关注ꎬ已有研究发现３种编码扩展蛋白的基因在苎麻的上部茎皮上调表达[３－４]ꎮ一些家族成员基因在其他植物中的功能相继被证实ꎬ涉及促进生长㊁改善纤维品质和盐胁迫响应ꎬ例如水稻ＯｓＥＸＰ４[５]㊁棉花ＧｈＥＸＰＡ８[６]和ＧｂＥＸＰＡＴＲ[７]㊁小麦ＯｓＥＸＰＢ２３[８]等ꎮ扩展蛋白在苎麻中的研究才刚刚起步ꎬ该家族基因具体的分子功能及其对纤维细胞的发育和纤维品质的影响尚不清楚ꎮ在Ｓｗｉｓｓ－Ｐｒｏｔ数据库中:水稻的５６个编码扩展蛋白的基因ꎬ包括α亚族３４个ꎬβ亚族１９个ꎻ拟南芥３６个编码扩展蛋白的基因包括α亚族２５个和β亚族７个ꎻ玉米４个基因都属于β亚族ꎮ苎麻中通过转录组序列拼接和同源基因克隆的方法发现了１２个α亚族和４个β亚族ꎬ共１６个编码扩展蛋白的基因[９]ꎮ然而ꎬ目前还未对苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员的具体数目和类型进行全面鉴定ꎮ苎麻基因组测序草图的顺利完成[１０]ꎬ使利用生物信息学在全基因组水平上分离和鉴定ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成为可能ꎮ因此ꎬ本研究利用苎麻基因组数据库对苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员及其类型进一步鉴定与分析ꎬ旨在为苎麻纤维发育候选基因挖掘奠定基础ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员鉴定在Ｐｆａｍ数据库下载扩展基因家族保守结构域数据文件(登录号分别为ＰＦ０３３３０和ＰＦ０１３５７)ꎬ利用ｈｍｍｅｒｖ３.０软件构建苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族专有的保守结构域隐马尔可夫模型文件ꎬ然后在苎麻基因组蛋白数据中搜索家族成员[１１]ꎮ将家族蛋白氨基酸序列在ＨＭＭＥＲ网站(ｈｔ￣ｔｐｓ://ｗｗｗ.ｅｂｉ.ａｃ.ｕｋ/Ｔｏｏｌｓ/ｈｍｍｅｒ/ｓｅａｒｃｈ/ｐｈｍｍｅｒ)进行序列分析ꎮ１.２㊀理化性质分析和亚细胞定位通过ＥｘＰＡＳｙ网站(ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｅｘｐａｓｙ.ｏｒｇ/)中的Ｐｒｏｔｐａｒａｍ程序分析蛋白质的分子量㊁等电点ꎬ利用ＳｉｇｎａｌＰ－５.０预测蛋白的信号肽ꎬ采用ｐＬｏｃ－ｍＰｌａｎｔ进行蛋白的亚细胞定位预测ꎮ１.３㊀扩展基因结构及蛋白序列分析利用在线软件ＭＥＭＥ(ｈｔｔｐ://ｍｅｍｅ－ｓｕｉｔｅ.ｏｒｇ/)对扩展蛋白保守结构域进行分析ꎮ最大ｍｏｔｉｆ数量设为２０ꎬ其他参数为默认值ꎮ根据苎麻基因组的ＤＮＡ序列和编码区序列ꎬ使用ＴＢｔｏｏｌｓ软件[１２]分析和绘制基因家族成员的基因结构图ꎮ１.４㊀基因家族系统进化分析利用分子进化分析软件ＭＥＧＡ７的ＣｌｕｓｔａｌＷ程序对鉴定的苎麻扩展蛋白氨基酸序列进行多重序列比对ꎬ采用邻接法(ＮＪꎬｎｅｉｇｈｂｏｒ－ｊｏｉｎｉｎｇ)构建系统发育树ꎮ在Ｓｗｉｓｓ－Ｐｒｏｔ数据库下载水稻和拟南芥的ｅｘｐａｎｓｉｎ家族的蛋白氨基酸序列ꎬ与苎麻的蛋白氨基酸序列进行比对ꎬ默认参数ꎬｂｏｏｔｓｔｒａｐ值设为５００ꎬ构建ＮＪ进化树ꎮ１.５㊀表达分析依据本课题组已经完成的苎麻转录组测序结果ꎬ即２个纤维细度差异大的品种ꎬ编号为２－２５(纤维细度１３１２ｍ/ｇ)和３－４(２７８８ｍ/ｇ)ꎬ发芽２周(Ｔ１)㊁４周(Ｔ２)㊁６周(Ｔ３)㊁８周(Ｔ４)㊁１０周(Ｔ５)５个不同纤维发育时期茎皮中各基因的ＦＰＫＭ值[１３－１４]ꎬ分析其５个发育时期的ｅｘｐａｎｓｉｎ家族基因表达模式ꎮ利用与转录组相同的样品材料(液氮冷冻ꎬ－８０ħ保存)ꎬ提取苎麻茎皮总ＲＮＡꎬＲＮＡ提取方法和模板ｃＤＮＡ的合成均按照试剂盒操作手册ꎮＴａＫａＲａＭｉｎｉＢＥＳＴＵｎｉｖｅｒｓａｌＲＮＡＥｘ￣ｔｒａｃｔｉｏｎＫｉｔ用于茎皮总ＲＮＡ提取ꎬＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｖｅｒｔＡｉｄｆｉｒｓｔ－ｓｔｒａｎｄｃＤＮＡｓｙｎｔｈｅｓｉｓｋｉｔ(Ｔｈｅｒ￣ｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃꎬＶｉｌｎｉｕｓꎬＬｉｔｈｕａｎｉａ)用于ｃＤＮＡ合成ꎬ合成２０μＬ体系ｃＤＮＡꎬ用ｄｄＨ２Ｏ稀释一倍后备用ꎮ根据扩展蛋白基因家族表达差异的结果在Ｐｒｉｍｅｒ５设计相关基因的特异性引物ꎬ以苎麻１８ＳｒＲＮＡ为内参基因ꎬ于Ｂｉｏ－ＲａｄｉＱ５Ｒｅａｌ－ＴｉｍｅＰＣＲＳｙｓｔｅｍ(Ｂｉｏ－ＲａｄꎬＣＡꎬＵＳＡ)分析仪上进行ｑＲＴ－ＰＣＲ分析ꎬ２５μＬｑＰＣＲ体系ꎬ即１μＬｃＤＮＡꎬ１２.５μＬ２ˑＳＹＢＲｑＰＣＲＭｉｘ(北京艾德莱生物公司)ꎬ各１μＬ上下游引物(１０μｍｏｌ/Ｌ)和１０.５μＬｄｄＨ２Ｏꎬ程序为９５ħ２ｍｉｎ㊁９５ħ１５ｓ和５５ħ３０ｓꎬ４０个循环ꎬ每个样品设３个重复ꎬ并按照２－ΔΔＣＴ的方法计算基因的相对表达量[１５]ꎮ利用ＧｒａｐｈＰａｄＰｒｉｓｍ８软件的Ｈｏｌｍ－Ｓｉｄａｋ方法对表达量进行ｔ测验ꎬ以比较基因在品种间和时期间的差异显著性ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀基因家族成员的鉴定及理化性质分析通过全基因组基因家族成员挖掘ꎬ去掉结构和功能冗余的２个候选序列ꎬ共获得了２７个ｅｘ￣ｐａｎｓｉｎ基因候选序列ꎮ在Ｐｆａｍ数据库对这些序列进行结构域注释ꎬ发现２４个具有家族保守结构域的ＤＰＢＢ＿１和Ｐｏｌｌｅｎ＿ａｌｌｅｒｇ＿１ꎬ３个缺失第二个结构域的候选序列ꎮ对此２４个具有完整结构域基因的命名沿用苎麻基因组蛋白数据库注释ꎮ比较和分析２４个苎麻扩展蛋白序列的理化性质(表１)ꎬ氨基酸数目２１３ａａ(Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ２３)~５８９ａａ(Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ｂ１５＿３)ꎬ分子量２３２５３.４４Ｄａ(Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ２３)~６２９２８.１８Ｄａ(Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ｂ１５＿３)ꎬ等电点４.７８(Ｅｘｐａｎｓｉｎ－ｌｉｋｅ＿２)~９.９６(Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１２＿１)ꎮ预测发现５个蛋白序列没有信号肽ꎬ分别为Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ２３㊁Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１２＿２㊁Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ４＿１㊁Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ｂ１５＿３㊁Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１２＿１ꎮ亚细胞定位结果显示２４个苎麻扩展蛋白均位于细胞壁ꎮ表１㊀苎麻扩展蛋白基本理化性质Ｔａｂｌｅ１㊀Ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒａｍｉｅｅｘｐａｎｓｉｎｓ基因ＩＤ蛋白名称编码的氨基酸数目(ａａ)相对分子质量/Ｄａ理论等电点(ｐＩ)信号肽亚细胞定位Ｍａｋｅｒ０００００００９Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１５２４７２６６１１.３３９.５７有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００００７８７Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ２３２１３２３２５３.４４８.６３无细胞壁Ｍａｋｅｒ００００２９００Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ｂ３２７１２９３０５.４２９.３０有细胞壁Ｍａｋｅｒ００００３２６５Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ２＿１２７１２９３３５.６８６.１８有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００１２５２１Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１２＿２２１６２３７５２.３４９.５７无细胞壁Ｍａｋｅｒ０００１３２１９Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１３２６４２８４２６.２９７.５５有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００１６７９２Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ４＿１３０５３３４７４.３１９.７３无细胞壁Ｍａｋｅｒ０００３０８４０Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ４＿２２６０２７８７２.６７９.７１有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００３２８８３Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１６２８８３２１３８.５９９.５８有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００５０６０５Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ８＿１２５３２７０３４.４４８.６５有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００５２７１８Ｅｘｐａｎｓｉｎ－ｌｉｋｅ＿１２５２２７７３３.３６６.２９有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００５３３７６Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ２＿２２７０２９２６４.６０６.１８有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００５３４１０Ｅｘｐａｎｓｉｎ－ｌｉｋｅ＿２２７２２９９８７.７０４.７８有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００５４２３８Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ｂ１５＿１２５３２６７６３.８８５.９０有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００５４９４６Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ｂ１５＿２２７５２９２４０.６９６.８０有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００５６３４５Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ４＿３２６０２７９９３.８０９.３８有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００６４７３５Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１２４７２５９７０.１４９.８１有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００６５６２１Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１１２６９２８５２８.５９９.４９有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００７５７８０Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ８＿２２５０２６４２８.５０６.３８有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００７６２６１Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ｂ１５＿３５８９６２９２８.１８８.６３无细胞壁Ｍａｋｅｒ０００７７２６１Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ７２６３２８３９１.２２９.５１有细胞壁７４１第４期㊀石亚亮等:苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员鉴定与表达分析续表１基因ＩＤ蛋白名称编码的氨基酸数目(ａａ)相对分子质量/Ｄａ理论等电点(ｐＩ)信号肽亚细胞定位Ｍａｋｅｒ０００８３６９７Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ１２＿１２１６２３９６９.５０９.９６无细胞壁Ｍａｋｅｒ０００８３９０６Ｅｘｐａｎｓｉｎ－Ａ２０２５２２７９７３.７１８.２９有细胞壁Ｍａｋｅｒ０００８４６００Ｅｘｐａｎｓｉｎ－ｌｉｋｅ＿３２６２２８５５５.６７８.７１有细胞壁２.２㊀基因家族的基因结构及蛋白质基序预测苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员外显子数目为２~９个ꎬ内含子数目为１~８个ꎮ根据ＭＥＭＥ分析结果ꎬ选择其中Ｅ－ｖａｌｕｅ最低为８.４ｅ－００３的１７个保守基序作图(图１)ꎮ同一进化支蛋白的结构域均保守且每个基因亚族蛋白含特有的保守基序(ｍｏｔｉｆ)ꎬα亚族蛋白特有ｍｏｔｉｆ３ꎬβ亚族特有ｍｏｔｉｆ８ꎬＥＸＰＬ支(ＥＸＰＬＡ亚族和ＥＸＰＬＢ亚族)特有ｍｏｔｉｆ１５ꎮ图１㊀扩展家族蛋白序列保守基序和基因结构与３个特有保守基序Ｆｉｇ.１㊀Ｐｒｏｔｅｉｎｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｎｓｅｒｖｅｄｍｏｔｉｆｓａｎｄｇｅｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｅｘｐａｎｓｉｎｆａｍｉｌｙａｎｄ３ｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｔｉｆｓ８４１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀中国麻业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４５卷２.３㊀苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族的系统进化分析在Ｓｗｉｓｓ－Ｐｒｏｔ数据库下载水稻和拟南芥的ｅｘｐａｎｓｉｎ家族的蛋白氨基酸序列ꎬ分别为３６和５６条ꎬ与２４条苎麻蛋白氨基酸序列一起构建进化树(图２)ꎮｅｘｐａｎｓｉｎ家族包括ＥＸＰＡ㊁ＥＸＰＢ㊁ＥＸＰＬＡ㊁ＥＸＰＬＢ等４个亚族ꎬ在进化树中可分为ＥＸＰＡ㊁ＥＸＰＢ㊁ＥＸＰＬ３大类ꎮＥＸＰＡ类包含苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族的１７个基因(α亚族)ꎬＥＸＰＢ类包含４个基因(β亚族)ꎬＥＸＰＬ类有３个基因(１个α类亚族和２个β类亚族)ꎮ图２㊀苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族进化树Ｆｉｇ.２㊀Ｅｘｐａｎｓｉｎｆａｍｉｌｙｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅｉｎｒａｍｉｅ２.４㊀基因家族成员的表达分析５个发育时期的ｅｘｐａｎｓｉｎ家族基因表达模式如图３所示ꎬ９个基因在两个品种间存在明显的差异表达情况ꎬ其中ＢｎＥＸＰＡ１６㊁ＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３和ＢｎＥＸＰＡ２０仅在品种３－４的Ｔ３㊁Ｔ４及Ｔ５期上调表达ꎬＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－１和ＢｎＥＸＰＡ７仅在品种２－２５的Ｔ４期上调表达ꎬＢｎＥＸＰＡ８－２㊁ＢｎＥＸＰＢ３㊁ＢｎＥＸ￣ＰＡ２３和ＢｎＥＸＰＡ１１仅在品种２－２５的Ｔ２期上调表达ꎮ两个苎麻品种５个生长期内ꎬ在Ｔ１和Ｔ２期都上调表达的有ＢｎＥＸＰＡ２－１㊁ＢｎＥＸＰＡ２－２㊁ＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－２㊁ＢｎＥＸＰＡ８－１㊁ＢｎＥＸＰＡ１２－１㊁ＢｎＥＸＰＡ８－２㊁ＢｎＥＸＰＡ１㊁ＢｎＥＸＰＡ１５㊁ＢｎＥＸＰＡ４－１㊁ＢｎＥＸＰＡ１３ꎮ在Ｔ３㊁Ｔ４和Ｔ５期都上调表达的有ＢｎＥＸＰＢ１５－１㊁ＢｎＥＸＰＢ１５－２和ＢｎＥＸＰＢ１５－３ꎮ根据转录组数据分析结果和相关差异表达基因的功能分析ꎬ选择ＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３和ＢｎＥＸＰＢ１５－２这两个基因做进一步分析(特异性引物序列见表２)ꎬ荧光定量ＰＣＲ结果(图４)显示ꎬ５个时期苎麻茎皮中两个基因的表达量呈现显著差异(ｐ<０.０１)ꎬ两个基因在品种３－４表达量明显高于２－２５的表达量ꎮ９４１第４期㊀石亚亮等:苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员鉴定与表达分析图３㊀苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族基因表达量热图Ｆｉｇ.３㊀Ｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｈｅａｔｍａｐｏｆｅｘｐａｎｓｉｎｆａｍｉｌｙｉｎｒａｍｉｅ表２㊀ｅｘｐａｎｓｉｎ家族基因特异ｑＲＴ－ＰＣＲ引物(５ ң３ )Ｔａｂｌｅ２㊀ＥｘｐａｎｓｉｎｆａｍｉｌｙｇｅｎｅｓｓｐｅｃｉｆｉｃｑＲＴ－ＰＣＲｐｒｉｍｅｒｓ(５ ң３ )Ｇｅｎｅ正向引物反向引物ＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３ＡＴＣＡＡＧＣＡＡＣＡＡＧＣＣＡＣＡＣＴＡＴＧＡＧＣＡＡＣＡＴＣＡＡＴＧＣＣＡＡＣＡＢｎＥＸＰＢ１５－２ＡＡＣＧＡＧＧＣＧＡＣＣＣＡＣＴＧＴＡＣＴＧＡＡＴＣＴＧＣＡＡＣＡＣＣＣ１８ＳｒＲＮＡＴＧＡＣＧＧＡＧＡＡＴＴＡＧＧＧＴＴＣＧＡＣＣＧＴＧＴＣＡＧＧＡＴＴＧＧＧＴＡＡＴＴＴ注: ∗ 表示ｐ<０.０５的显著差异性ꎬ ∗∗ 表示ｐ<０.０１ꎬ ∗∗∗ 表示ｐ<０.００１ꎬ ꎮ图４㊀ＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３(左)和ＢｎＥＸＰＢ１５－２(右)在两个苎麻品种茎皮５个时期的相对表达量Ｆｉｇ.４㊀ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３(ｌｅｆｔ)ａｎｄＢｎＥＸＰＢ１５－２(ｒｉｇｈｔ)ｏｆｓｔｅｍｂａｒｋａｔｆｉｖｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓｏｆ２ｖａｒｉｅｔｉｅｓ０５１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀中国麻业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４５卷３㊀讨论与结论苎麻中鉴定出的４种扩展蛋白亚族的蛋白ꎬ包括α亚族１７个㊁β亚族４个㊁α类亚族１个和β类亚族２个ꎮ蛋白质的氨基酸序列分析表明ꎬ可依据其特有的保守基序区分不同亚族的扩展蛋白ꎬ苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族α亚族蛋白特有ｍｏｔｉｆ３ꎬβ亚族特有ｍｏｔｉｆ８ꎬα类亚族和β类亚族共特有ｍｏｔｉｆ１５ꎮ表达分析结果显示ꎬｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员在不同品种和时期存在表达差异ꎬ且ＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３与ＢｎＥＸＰＢ１５－２两个基因在品种３－４中各个时期的相对表达量均高于２－２５ꎮ目前被报道与纤维发育相关的扩展蛋白基本属于如ＥＸＰ１㊁ＥＸＰＡ２㊁ＥＸＰＡ８等所在的成员数量占有优势的α亚族[３－４ꎬ６－７]ꎬ而鲜有α类亚族和β亚族的成员ꎮ另外ꎬ有研究发现ꎬ苎麻纤维细度还受光照㊁湿度㊁温度等生态环境因素的影响[１６]ꎮ本研究首次发现在两个在纤维细度不同的两个品种间呈表达差异的ＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３与ＢｎＥＸＰＢ１５－２ꎬ其所在亚族的蛋白被报道与植物抗逆性相关ꎬ如启动子序列存在脱落酸㊁生长素㊁水杨酸等激素诱导元件和对干旱㊁高温等非生物胁迫的响应元件的ＯｆＥＸ￣ＬＡ１[１７]ꎬ及被证实由磷酸盐饥饿诱导且能够提高大豆磷效率的ＧｍＥＸＰＢ２[１８]ꎮ因此ꎬＢｎＥＸＰ－ｌｉｋｅ－３和ＢｎＥＸＰＢ１５－２是否具有通过对苎麻生长环境响应而影响纤维细度的功能值得深入探讨ꎮ棉花中发现了两个扩展蛋白基因ꎬＧｂＥＸＰＡ２通过增加结晶纤维素含量影响纤维细胞厚度ꎬＧｂＥＸＰＡＴＲ是编码一个缺失Ｐｏｌｌｅｎ＿ａｌｌｅｒｇ＿１结构域的蛋白基因ꎬ同属于扩展蛋白α亚族ꎬ过表达ＧｂＥＸＰＡＴＲ纤维会产生更长㊁更结实的薄壁纤维[７]ꎮ在本研究中也发现了３个缺失第二结构域的蛋白ꎬ其中两个有信号肽ꎬ但与扩展蛋白家族各个亚族的蛋白相似性不高ꎬ其功能有待进一步研究ꎮ参考文献:[１]ＬＥＥＹꎬＣＨＯＩＤꎬＫＥＮＤＥＨ.Ｅｘｐａｎｓｉｎｓ:ｅｖｅｒ－ｅｘｐａｎｄｉｎｇｎｕｍｂｅｒｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎｉｎＰｌａｎｔＢｉｏｌｏｇｙꎬ２００１ꎬ４(６):５２７－５３２.[２]ＣＯＳＧＲＯＶＥＤＪ.Ｇｒｏｗｔｈｏｆｔｈｅｐｌａｎｔｃｅｌｌｗａｌｌ[Ｊ].ＮａｔｕｒｅＲｅｖｉｅｗｓＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙꎬ２００５ꎬ６(１１):８５０－８６１.[３]ＲＵＡＮＹＬꎬＬＬＥＷＥＬＬＹＮＤＪꎬＦＵＲＢＡＮＫＲＴ.Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｃｅｌｌｅｄｃｏｔｔｏｎｆｉｂｅｒｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｂｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｌｙｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｇａ￣ｔｉｎｇｏｆｐｌａｓｍｏｄｅｓｍａｔａａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｓｕｃｒｏｓｅａｎｄＫ＋ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒｓａｎｄｅｘｐａｎｓｉｎ[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌꎬ２００１ꎬ１３(１):４７－６０.[４]ＣＨＥＮＪꎬＰＥＩＺＨꎬＤＡＩＬＪꎬｅｔａｌ.Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅｐｒｏｆｉｌｉｎｇｕｓｉｎｇｐｙｒｏｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｓｈｏｗｓｇｅｎｅｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｂａｓｔｆｉｂｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｒａｍｉｅ(ＢｏｅｈｍｅｒｉａｎｉｖｅａＬ.)[Ｊ].ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓꎬ２０１４ꎬ１５:９１９.[５]ＣＨＯＩＤＳꎬＬＥＥＹꎬＣＨＯＨＴꎬｅｔａｌ.Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｆｆｅｃｔｓｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｒｉｃｅｐｌａｎｔｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌꎬ２００３ꎬ１５(６):１３８６－１３９８.[６]ＢＡＪＷＡＫＳꎬＳＨＡＨＩＤＡＡꎬＲＡＯＡＱꎬｅｔａｌ.ＳｔａｂｌｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＧｈＥＸＰＡ８ｆｉｂｅｒｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｆｉｂｅｒｌｅｎｇｔｈａｎｄｍｉｃｒｏｎａｉｒｅｖａｌｕｅｉｎｃｏｔｔｏｎ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＰｌａｎｔＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ６:８３８.[７]ＬＩＹꎬＴＵＬＬꎬＰＥＴＴＯＬＩＮＯＦＡꎬｅｔａｌ.ＧｂＥＸＰＡＴＲꎬａｓｐｅｃｉｅｓ－ｓｐｅｃｉｆｉｃｅｘｐａｎｓｉｎꎬｅｎｈａｎｃｅｓｃｏｔｔｏｎｆｉｂｒｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｃｅｌｌｗａｌｌｒｅ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ[Ｊ].ＰｌａｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１６ꎬ１４(３):９５１－９６３.[８]ＨＡＮＹＹꎬＬＩＡＸꎬＬＩＦꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｗｈｅａｔ(ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ.)ｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅꎬＴａＥＸＰＢ２３ꎬｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ２０１２ꎬ５４:４９－５８.[９]陈杰.苎麻纤维发育相关转录组测序及ｅｘｐａｎｓｉｎ家族功能分析[Ｄ].武汉:华中农业大学ꎬ２０１７.[１０]ＬＵＡＮＭＢꎬＪＩＡＮＪＢꎬＣＨＥＮＰꎬｅｔａｌ.ＤｒａｆｔｇｅｎｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｒａｍｉｅꎬＢｏｅｈｍｅｒｉａｎｉｖｅａ(Ｌ.)Ｇａｕｄｉｃｈ[Ｊ].ＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｃｏｌｏｇｙＲｅ￣ｓｏｕｒｃｅｓꎬ２０１８ꎬ１８(３):６３９－６４５.[１１]ＬＯＺＡＮＯＲꎬＨＡＭＢＬＩＮＭＴꎬＰＲＯＣＨＮＩＫＳꎬｅｔａｌ.ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮＢＳ－ＬＲＲｇｅｎｅｆａｍｉｌｙｉｎｔｈｅＣａｓｓａｖａｇｅｎｏｍｅ[Ｊ].ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓꎬ２０１５ꎬ１６:３６０.[１２]ＣＨＥＮＣＪꎬＣＨＥＮＨꎬＺＨＡＮＧＹꎬｅｔａｌ.ＴＢｔｏｏｌｓ:ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｔｏｏｌｋｉｔｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅａｎａｌｙｓｅｓｏｆｂｉｇｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａ[Ｊ].ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔꎬ２０２０ꎬ１３(８):１１９４－１２０２.[１３]ＣＨＥＮＫＭꎬＭＩＮＧＹꎬＬＵＡＮＭＢꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ－ｌｅｖｅｌａｓｓｅｍｂｌｙｏｆｒａｍｉｅ(ＢｏｅｈｍｅｒｉａＮｉｖｅａＬ.)ｇｅｎｏｍｅｐｒｏｖｉｄｅｓｉｎｓｉｇｈｔｓｉｎ￣ｔｏｍｏｌｅｃｕｌａｒｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒｆｉｎｅｎｅｓｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｔｕｒａｌＦｉｂｅｒｓꎬ２０２３ꎬ２０(１):２１６８８１９.[１４]黄坤勇.苎麻纤维细度全基因组关联分析及候选基因筛选[Ｄ].北京:中国农业科学院ꎬ２０２０.[１５]谭龙涛.苎麻氮代谢高效基因型筛选及表达分析[Ｄ].北京:中国农业科学院ꎬ２０１５.[１６]湖南省苎麻优质高产的气象条件研究协作组ꎬ刘淑梅.苎麻优质高产的气象生态条件试验研究[Ｊ].中国麻作ꎬ１９９１ꎬ２:１３－２０.[１７]高晓月ꎬ董彬ꎬ张超ꎬ等.桂花扩展蛋白基因ＯｆＥＸＰＡ２㊁ＯｆＥＸＰＡ４和ＯｆＥＸＬＡ１启动子克隆及活性分析[Ｊ].浙江大学学报(农业与生命科学版)ꎬ２０１９ꎬ４５(１):２３－２９.[１８]ＺＨＯＵＪꎬＸＩＥＪＮꎬＬＩＡＯＨꎬｅｔａｌ.Ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｂｅｔａ－ｅｘｐａｎｓｉｎｇｅｎｅＧｍＥＸＰＢ２ｉｍｐｒｏｖｅｓｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｓｏｙｂｅａｎ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉａＰｌａｎｔａｒｕｍꎬ２０１４ꎬ１５０(２):１９４－２０４.１５１第４期㊀石亚亮等:苎麻ｅｘｐａｎｓｉｎ家族成员鉴定与表达分析。
植物体细胞胚胎研究进展及研究基础
生组 织细 胞 的 细胞 结 构 。 １５ ９ ４年 ， 尔 （ ｉ） 次成 功 缪 Ｍｕｒ 首
２ 体细 胞 胚发 生 的细胞 学及理 化特 性研 究
究。
关键词 ： 体细胞胚胎 ； 体细胞胚胎发 生； 细胞 全能性 ； 愈伤组织 、 过氧化物酶 同． 酶 ； Ｙ － 酯酶 同． 酶 ； Ｙ － 信号转导
中图分类号
Ｑ４ ９２
文献标识码
Ｂ
文章编 号
１０ ７ ３ （０ ７ ０ ５ ０ ０ ７— ７ １ ２０ ）８— ２— ３
植物 体细胞胚 胎 发生 是 指 离 体条 件 下植 物 的体 细胞
细胞 分化 而来 ， 因而称 之 为 体 细胞 胚 或胚 状 态 ， 由此 并 形成 了再 生植株 ， 到 开花结果 。这一 重大 突破 不仅 证 实 直 了植 物细胞 的全 能性 ， 而且 为 细胞离 体培养 中研 究形 态发 生机 制开拓 了一 个 新 的领 域 。１ ６ ９ ２年 Ｍｕａｈｇ ｒｓｉ ｅ和 Ｓ ｏｇ ｋｏ
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５ ２
安 徽 农学 通 报 ， ｈ ｉ ｇｉＳ ｉＢ ｌ ２ ０ ，３ ８ ：２— ４ Ａｎｕ ｒ ｃ． ｕ１ ０ ７ １ （ ） ５ ５ Ａ ． ．
植 物 体 细胞 胚 胎 研 究进 展 及研 究 基 础
鲁 国武 张 霞 王 雪芬 岳庆妮 齐妍婷
（ １新疆石河子大学生命科学学院 ， 新疆石河子 ８ ２０ ； ３０ ３ ２陕西师范大学生命科学学院 ， 陕西西安 ７０ ６ ） １０ ２
摘
要 ： 文简述 了 １５ 本 ９８年发现植物体细胞胚胎 以来显微 结构、 超微 结构 的细胞 学和组织化学等理化特性研 究进展 ，
园林植物体胚发生的研究进展
园林植物体胚发生的研究进展
王非;薛白鹭;王一然;李响;姜思佳;何晓慧;隋文静
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2011(039)001
【摘要】综述了园林植物体细胞胚发生的研究进展,认为植物种的基因型、外植体的类型、外源激素、外界条件以及培养基成分等是影响园林植物体胚发生的重要因子,同时对园林植物体胚发生的起源、生物反应器、现存问题和应用前景进行了阐述.
【总页数】3页(P18-20)
【作者】王非;薛白鹭;王一然;李响;姜思佳;何晓慧;隋文静
【作者单位】东北林业大学,黑龙江哈尔滨,150040;黑龙江省林业科学院,黑龙江哈尔滨,150040;东北林业大学,黑龙江哈尔滨,150040;东北林业大学,黑龙江哈尔滨,150040;东北林业大学,黑龙江哈尔滨,150040;东北林业大学,黑龙江哈尔
滨,150040;东北林业大学,黑龙江哈尔滨,150040;东北林业大学,黑龙江哈尔
滨,150040
【正文语种】中文
【中图分类】S718.43
【相关文献】
1.植物体细胞胚发生miRNA研究进展 [J], 许珊珊;林思祖
2.禾本科植物体细胞胚发生与器官发生的激素调控研究进展 [J], 赵琦;王文国;王跃
华;王胜华
3.胁迫诱导植物体细胞胚发生中相关基因及蛋白的研究进展 [J], 陶雷;杨扬;由香玲;王秋玉
4.五加科植物体细胞胚发生研究进展 [J], 陶雷;杨扬;由香玲
5.植物体细胞胚发生胚性潜势恢复的研究进展 [J], 甄艳;陈金慧;施季森
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植物体细胞胚胎发生
第六章植物体细胞胚胎发生第一节体细胞胚胎发生特点及方式一、体细胞胚胎发生特点植物胚胎发生（Somatic embryogenesis）从合子开始。
自20世纪50年代末Steward等发现胡萝卜根细胞离体培养可通过体细胞胚胎发生形成再生植株以来，大量研究表明，大多数植物组织培养、单细胞悬浮培养、原生质体培养和花粉培养中都观察到体细胞胚胎发生或花粉胚胎发生。
其中体细胞胚为二倍体的体细胞产生的胚状结构；而花粉胚（Pollen embryos）是由小孢子或其分裂产物等单倍体细胞产生的体细胞胚，可发育成单倍体植株。
体细胞胚或花粉胚都起源于植物组织培养中一个非合子细胞，是经过胚胎发生和胚胎发育过程而形成的胚状结构。
体细胞胚是离体诱导过程中组织培养的产物，与无融合生殖胚明显不同，只限于组织培养范围使用；体细胞胚起源于非合子细胞，明显区别于合子胚；体细胞胚的形成经过胚胎发育过程，与组织培养器官发生途径中芽与根的分化不同。
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相比具有明显的特点：①具有两极性：在体细胞胚胎发生早期就具有胚根和胚芽两极性的存在，胚性细胞第一次分裂多为不均等分裂，形成顶细胞和基细胞，继而由较小的顶细胞继续分裂形成多细胞原胚，而较大的基细胞经过少数几次分裂成为胚柄部分，在形态上具有明显的极性，发育过程与合子胚相似。
体细胞胚一经形成，多数可生长为小植株，成苗率高。
因此，常将发育一定时期的体细胞胚制作成人工种子，以达到快速繁殖优良种质的目的。
不定芽和不定根则为单极性。
②存在生理隔离：体细胞胚形成后与母体植物或外植体的维管束系统较少连接，出现所谓生理隔离（Physiological isolation）现象，与器官发生途径完全不同（不定根或不定芽往往与愈伤组织的维管组织连接）。
③遗传性相对稳定：体细胞胚是由那些未经过畸变的细胞或变异较小的细胞形成，并可以实现全能性表达，通过体细胞胚形成的再生植株变异小于器官发生途径形成的再生植株。
巴西橡胶树的次生体细胞胚胎发生——一种新的长期性体细胞胚胎发生诱导方法
巴西橡胶树的次生体细胞胚胎发生——一种新的长期性体细胞胚胎发生诱导方法L．LARDET（著）;田郎（译）【摘要】在橡胶树中，以未成熟种子的内珠被为外植体通过其胚性愈伤组织的继代增殖可以持续不断地诱导体细胞胚胎，该方法称为持久体细胞胚胎发生（MaintainedSomaticEmbryogenesis，MSE）。
然而，直接利用内珠被组织诱导易碎型胚性愈伤组织系不但频率很低，而且迄今仅无性系PB260和RRIM703能够藉此途径实现体细胞胚胎的长期诱导。
本研究以体细胞胚胎为外植体成功诱导和建立可增殖胚性愈伤组织系。
组织学分析显示，体胚外植体切口边缘表皮及周维管细胞脱分化导致易碎型胚性愈伤组织的产生。
所获愈伤组织经继代增殖和筛选最终得以建立胚性愈伤组织系。
该新方法被称为间接次生体细胞胚胎发生（IndirectSecondarySomaticEmbryogenesis，SSE）。
我们还就体胚及内珠被2种外植体诱导胚性愈伤系的潜力进行了深入比较。
结果表明，采用体胚外植体诱导胚性愈伤组织系其频率明显高于内珠被外植体。
除了PB260和RRIM703之外，我们通过SSE途径还成功建立了无性系PB217的胚性愈伤组织系，而该无性系之前一直难以用MSE法获得其胚性愈伤系。
此外，采用SSE法建立胚性愈伤系所需继代培养的次数也大为减少。
对于不少仅实现初生体细胞胚胎发生的无性系而言，该方法无疑为其长期性体胚发生的诱导开辟了一条新的途径。
【期刊名称】《世界热带农业信息》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】7页(P1-7)【关键词】橡胶树;体细胞胚胎发生;体细胞胚胎;微繁殖;离体培养【作者】L．LARDET（著）;田郎（译）【作者单位】法国国际农业研究与发展中心;中国热带农业科学院橡胶研究所【正文语种】中文【中图分类】S794.1巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)是全球天然橡胶的主要来源。
橡胶树的传统种植材料为无性系芽接苗，所用砧木为未经选择的实生苗。
苎麻根部内生细菌的分离鉴定及促生潜力评价
２０２０年第４２卷第５期 中国麻业科学 ＰＬＡＮＴＦＩＢＥＲＳＣＩＥＮＣＥＳＩＮＣＨＩＮＡ 文章编号：１６７１－３５３２（２０２０）０５－０２１９－０８苎麻根部内生细菌的分离鉴定及促生潜力评价杨琦，刘淳稢＃，郭兵，段盛文，成莉凤，冯湘沅，郑科，彭源德（中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙４１０２０５）摘 要：内生细菌是影响植物宿主生长和发育的重要因素，目前，苎麻中具有促生潜力的内生细菌鲜见报道。
该研究从表面消毒的苎麻根部进行内生细菌的分离纯化，根据１６ＳｒＲＮＡ基因序列对所分离菌株进行系统发育分析，并从溶磷能力、固氮能力及产ＡＣＣ脱氨酶潜力三个方面评估了内生细菌的促生长特性。
结果表明，从苎麻根部共分离出１２株细菌，经鉴定８株细菌属于Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｆｒｅｄｅｒｉｋｓｂｅｒｇｅｎｓｉｓ，其余４株细菌分属于Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｕｍｓｏｎｇｅｎｓｉｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐ．、Ｂａ ｃｉｌｌｕｓｓｏｌａｎｉ、Ｌｙｓｉｎｉｂａｃｉｌｌｕｓｘｙｌａｎｉｌｙｔｉｃｕｓ。
促生特性试验表明，１０株细菌具有溶磷能力，１１株细菌具有固氮能力，但所分离内生细菌的产ＡＣＣ脱氨酶潜力不高。
苎麻根部内生细菌具有良好的溶磷、固氮等促生长特性，在农业微生物单一或复合菌肥开发利用方面具有潜在的应用价值。
关键词：苎麻；内生细菌；促生长特性；溶磷作用；固氮作用；ＡＣＣ脱氨酶中图分类号：Ｓ５６３．１ 文献标识码：Ａ收稿日期：２０２０－０９－１６基金项目：中国农业科学院基本科研业务费项目（１６１０２４２０２０００８）；中国农业科学院科技创新工程（ＡＳＴＩＰ－ＩＢＦＣ０８）；国家麻类产业技术体系建设专项（ＣＡＲＳ－１６－Ｅ２２）；国家自然科学基金项目（３１７００４３８；３１８７１６７５）；湖南省自然科学基金项目（２０１９ＪＪ５０７１１；２０１９ＪＪ４０３３１）；湖南省重点领域研发计划（２０１９ＮＫ２０７１）作者简介：杨琦（１９８８－），女，助理研究员，主要从事农业微生物资源与应用研究。
苎麻
苎麻百科名片苎麻苎麻是多年生宿根性草本植物，是重要的纺织纤维作物。
也称白叶苎麻。
其单纤维长、强度最大，吸湿和散湿快，热传导性能好，脱胶后洁白有丝光，可以纯纺，也可和棉、丝、毛、化纤等混纺，闻名于世的浏阳夏布就是苎麻纤维的手工制品。
中文学名：苎麻拉丁学名：B oehmeria界：植物界门：被子植物门Magnoliophyta纲：双子叶植物纲Magnoliopsida目：蔷薇目Rosales科：荨麻科Urticaceae属：苎麻属Boehmeria目录简介药品简述用药禁忌根的化学成份根的药理作用临床应用常用药方文献论述形态特征历史考证主要病虫害产地分布生物学特性生态条件生态作用种植技术经济价值简介药品简述用药禁忌根的化学成份根的药理作用临床应用常用药方文献论述形态特征历史考证主要病虫害产地分布生物学特性生态条件生态作用种植技术经济价值展开编辑本段简介苎根始见于《别录》，《本草经集注》云：“苎麻，即今之绩苎尔，又有苎麻山苎亦相似，可入用也。
”《本草图经》云：“苎根旧不载所出州土，今闽、蜀、江、浙多有之。
其皮可以绩布。
苗高七、八尺；叶如楮叶，面青背白，有短毛。
夏秋间著细穗、青花，其根黄白而轻虚。
二月、八月采。
又一种山苎亦相似。
”《纲目》云：“苎，家苎也；又有山苎，野苎也；有紫苎，叶面紫；白苎，叶面青；其背皆白。
”《纲目拾遗》云：“野苎麻，生山上河堑旁。
立春后生苗，长一、二尺，叶圆而尖，面青背白，有麻纹，结子细碎，根捣之，有滑涎。
”以上记述，与本品原植物相符。
苎麻属多年生草本或亚灌木，高1～2m。
根呈不规则圆柱形，略弯曲。
茎直立，分枝，绿色，有短或长毛。
叶互生，阔卵形或近圆形，长5～16cm，宽3.5～14cm，先端尾尖，基部宽楔形或圆形，边缘具粗齿，上面粗糙，下面密生白色绵毛。
花单性同株，花序圆锥形；雄花序在雌花序下，雄花花被片4，雄花4，有退化雌蕊；雌花序簇生或球形，花被管状，4齿裂，子房1室，内含l胚珠。
人体胚胎发生实验报告
一、实验目的1. 了解人体胚胎发生的基本过程；2. 掌握显微镜观察胚胎发育的基本技能；3. 分析胚胎发育过程中的关键时期及特点。
二、实验原理人体胚胎发生是指从受精卵到胚胎发育成熟的过程。
通过观察胚胎发育过程中的各个阶段，了解胚胎发生的生物学规律。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：人体胚胎组织切片、显微镜、载玻片、盖玻片、显微镜油镜、显微镜物镜等；2. 试剂：苏木精染液、伊红染液、酒精、盐酸、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 取出人体胚胎组织切片，置于载玻片上；2. 用苏木精染液染色5-10分钟，流水冲洗；3. 用伊红染液复染1-2分钟，流水冲洗；4. 用酒精脱色，观察切片；5. 使用显微镜观察胚胎发育过程，记录关键时期及特点。
五、实验结果与分析1. 受精卵阶段：观察到的受精卵呈圆形，细胞核明显，细胞质较少。
受精卵通过卵裂过程，细胞数量逐渐增加，形成多个细胞团。
2. 卵裂阶段：卵裂是受精卵分裂成多个细胞的过程。
观察到的卵裂过程分为两个阶段：初期卵裂和后期卵裂。
初期卵裂时，细胞分裂速度较快，细胞数量迅速增加；后期卵裂时，细胞分裂速度减慢，细胞团逐渐形成。
3. 胚泡阶段：卵裂完成后，细胞团逐渐聚集在一起，形成胚泡。
胚泡由外胚层、中胚层和内胚层组成。
外胚层形成神经系统、皮肤和毛发等；中胚层形成骨骼、肌肉和血管等；内胚层形成消化系统、呼吸系统和泌尿系统等。
4. 胚胎阶段：胚泡进一步发育，形成胚胎。
胚胎阶段分为三个时期：胚前期、胚期和胎期。
胚前期是胚胎形成各种器官、系统原基的时期；胚期是器官、系统发育增殖，出现功能活动的时期；胎期是胎儿逐渐长大至成熟的时期。
5. 胚胎发育特点：在胚胎发育过程中，细胞分裂、分化、迁移等过程至关重要。
细胞分裂使细胞数量增加，分化使细胞形成不同的组织、器官；细胞迁移使细胞到达特定的位置，形成完整的器官系统。
六、实验结论通过本次实验，我们观察到了人体胚胎发生的基本过程，包括受精卵、卵裂、胚泡和胚胎阶段。
组织胚胎学实验报告
组织胚胎学实验报告组织胚胎学，是一门研究动植物胚胎发育的科学。
这门学科的研究对象是胚胎，而胚胎则是由一系列细胞分裂、分化、增殖而成的复杂生物体。
组织胚胎学实验则是对胚胎发育过程中各种生物学事件进行研究，旨在解决生物学领域的一系列基础性问题。
胚胎发育的初期阶段，会出现许多不同的细胞类型，比如：内细胞团、外细胞团、基板干细胞等。
而这些细胞类型的生成和分化过程，是组织胚胎学实验研究的重点之一。
通过对细胞的分离、培养和转化，实验能够为研究者们提供足够多的有关细胞行为和细胞特殊性的信息。
同时，组织胚胎学实验还可以通过对细胞分化和生长阶段的监控，提供有关组织结构和生长模式的主要信息。
组织胚胎学实验的另外一个主要研究领域，是对生命起源和遗传模式的研究。
实验团队通过对不同种类的胚胎进行比较和分析，能够深入了解不同种类的动植物在演化过程中所产生的遗传变异。
以此来了解生物的起源，它们是如何适应环境和生存的。
组织胚胎学实验在此领域的研究成果将会在未来的基础生物学研究中发挥很大的作用。
组织胚胎学实验有着广泛的应用，比如用于药物研究、基因工程、医药治疗、医学诊断等领域。
其中，药物研究是实验应用最为广泛的领域之一。
用细胞组织进行药物研究可以减少动物实验的数量，并且能够提供更为精确定量的数据。
现在很多药物的研究和生产，都通过组织胚胎学实验来进行。
基因工程和医疗治疗也是利用组织胚胎学实验研究动植物胚胎发育的重要属性。
经过实验，研究者们可以找到有效的目标基因，并且定向将基因修饰到想要的位置。
这种技术的应用，可以对现有基因进行仿制或者重组，从而产生更为具有有益性质的物质，或者修复已经被破坏的有害基因。
在医学领域的诊断和治疗，组织胚胎实验为临床医生们提供了很大的帮助。
比如通过实验的研究，医生能够深入了解胚胎的发育过程，并对疾病发生的原因进行深度分析，从而提供更为有效和准确的医学治疗方案。
虽然组织胚胎学实验在医学、制药和生物技术领域发挥着日益重要的作用，但同时也涉及到一些伦理道德难题。
苎麻研究报告-中国苎麻行业发展前景及深度调研分析报告(2020-2023年)
行业发展历程及现状
01
发展历程
02
发展现状
中国苎麻栽培历史最悠久，距今已4700年以上。苎麻较适应温带和 亚热带气候。
中国苎麻的栽培面积和产量均占世界90%以上，在国际上占有绝对优 势地位，是世界上最大的苎麻生产国，素有“中国草”之称。
行业产业链结构
01
上游
包括种子、化肥、农药等农业 生产资料供应商。
法规约束
为了规范市场秩序和保障消费者权益 ，中国政府颁布了《农产品质量安全 法》、《种子法》等相关法律法规， 对苎麻的生产、加工、销售等环节进 行严格监管。
经济环境
宏观经济形势
中国经济增长保持稳定，消费者购买力不断提升，为苎麻行业的发展提供了广阔的市场 空间。
行业竞争格局
中国苎麻行业市场集中度逐渐提高，龙头企业市场份额不断扩大，行业竞争日益激烈。
产品。
关注苎麻行业的国际发展趋势和前 沿技术，加强与国际同行的交流与
合作。
探索苎麻与其他纤维或材料的复合 应用，拓展其在纺织、家居、医疗 等领域的应用范围。
关注环保和可持续发展问题，研究 苎麻产业的生态环保技术和循环经 济模式。
THANKS
加工技术
现代纺织技术的发展为苎麻的加工提供了更多可能性，如 新型纺纱技术、功能性整理技术等，提高了苎麻制品的品 质和附加值。
智能化技术
在苎麻的生产和加工过程中，智能化技术的应用越来越广 泛，如智能化种植管理系统、自动化生产线等，提高了生 产效率和产品质量。
04
中国苎麻行业市场供需分 析
市场需求分析
需求也将增加。
03
医药行业需求
苎麻具有药用价值，可用于治疗感冒、咳嗽等症状。随着中医药市场的