植物嵌合体的研究与应用.pdf

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1、核农学报2010，24(6):1185～11911185JournalofNuclearAgriculturalSciences文章编号:1000-8551(2010)06-1185-07植物嵌合体的研究与应用12朱雪云陈利萍(1.武汉生物工程学院园林系，湖北武汉430415;2.浙江大学农业与生物技术学院，浙江杭州310029)摘要:本文介绍了植物嵌合体的研究现状及其在育种中的应用。对嵌合体的类型、稳定性，在植物组织、器官发育研究中的利用，以及嵌合体在细胞间相互作用和在植物育种中的研究与应用等方面进行了探讨和总结。关键词:植物嵌合体;茎尖分生组织;细胞层;组织;器官;相互作用;应

2、用STUDIESANDAPPLICATIONSOFPLANTCHIMERAS12ZHUXue-yunCHENLi-ping(1.WuhanBioengineeringinstitute，LandscapeGardeningdepartment，Wuhan，Hubei430415;2.ZhejiangUniversity，AgricultureandBiotechnologyCollege，Hangzhou，Zhejiang310029)Abstract:Theexistingstateofstudiesonplantchimerasanditapplicationonplantbr

3、eedingwereintroducedinthispaper.Theplantchimeratypesandstableness，thedevelopmentoftissueandorganinplantchimeras，interactionsingeneticallydifferentcells，andtheopportunityforplantbreedingwerereviewedrespectively.Keywords:plantchimera;shootapicalmeristem;celllayer;tissue;organ;interaction;applica

4、tion嵌合体(chimera)一词来源于希腊文，是古希腊神养、转基因等。最具目的性和最常用的人工获得嵌合话中所指的由羊头、狮身、蛇尾所组成的怪兽，这充分体的方法是嫁接技术，包括活体嫁接和离体嫁接。离［1］表明了人类发挥想象力和创造力改造自然的愿望。体嫁接是上世纪90年代以来出现的人工创造嵌合体有关植物嵌合体的研究报道可以追溯到20世纪初，的一种手段。Winkler利用嫁接技术首次合成了茄属植物番茄和龙高等植物的顶端分生组织由多细胞组成，根据这［2］葵的种间嵌合体。从此，植物嵌合体的合成、鉴定些细胞的分裂方式和产生子代细胞的位置关系，植物分析和在植物学、细胞学、发育生物学、分子生物

5、学以顶端分生组织可以形成“层”结构。大多数双子叶植及在组织和器官的起源、发育，细胞间相互作用和作物株和部分单子叶植物，其顶端分生组织由3个细胞原［3］育种等各个领域的研究与应用全面展开。一直到现在层组成，最外层为LI，中间层为LII，最内层为LIII。人们对嵌合体的研究热情从未减弱。还有一些单子叶植物的顶端分生组织由2个细胞层组成，即LI和LII。根据植物顶端分生组织这一结构特1植物嵌合体的定义和类型点，可以将植物嵌合体分为扇形嵌合体(sectorialchimera)、混合型嵌合体(mericlinalchimera)和周缘嵌［4］植物嵌合体(plantchimera)是指植物的

6、茎尖分生合体(periclinalchimera)。组织由2种或2种以上遗传型不同的细胞组成，并由扇形嵌合体是指在植物顶端分生组织中的1个扇这些细胞共同发育成的完整植株。嵌合体的获得途径区内其3个细胞层的细胞遗传背景均不同于这个扇区有多种，例如嫁接、基因突变、转座子作用、原生质体培外的细胞，而每个扇区内的所有细胞遗传背景一致收稿日期:2010-04-27接受日期:2010-06-29基金项目:浙江省重大科技专项农业项目(No.2008c12004-2)作者简介:朱雪云(1981-)，女，河北邯郸人，博士研究生，讲师，研究方向为植物遗传育种。E-mail:zhuxueyun1981@

7、163.com1186核农学报24卷(如图1)。如果有2种遗传背景不同的细胞(A和B)长发育过程中极易转化成其他类型的嵌合体或回复为组成某一嵌合体，而且它的顶端分生组织有3个细胞AAA或BBB。层，那么该类型嵌合体可以命名为AAA/BBB，这一类混合型嵌合体是在顶端分生组织中有一层或多层型的嵌合体较多出现在形成之初，而且很不稳定，在生出现部分细胞的遗传背景不同于本层其余部分的细胞类型。这种类型的嵌合体也不稳定，而且可以产生无数个不同的组成类型。这种类型也可以命名，例如