酵母菌的生殖方式

资料14-1酵母菌的生殖方式 .............................................................................. 1 资料14-2几种促进插枝生根的生长调节物质及其使用方法 ................................. 2 资料14-3果树为什么要用嫁接方法生殖而不用种子生殖 .................................... 3 资料14-4植物组织培养在生产实践上的应用 ...................................................... 3 资料14-5仙人掌类的嫁接 .................................................................................. 5 资料14-6无性生殖的种类 .................................................................................. 6 -7削取不带木质部的芽接接穗的方法 ...................................................... 6 资料14 资料14-8水螅的生殖 ......................................................................................... 7 资料14-1酵母菌的生殖方式 酵母菌多数为单细胞，呈卵圆形或圆柱形，比细菌大得多，直径大约为5, 6μm。酵母菌具有细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、线粒体及各种贮藏物质。酵 母菌的生殖方式有多种类型，下面介绍几种有代表性的生殖方式: .无性生殖 1 芽殖酵母菌主要是通过出芽的方式进行无性生殖。在良好的营养和生长条 件下，酵母菌生长迅速。这时可以看到所有细胞都长有芽体，而且在芽体上还可 形成新的芽体，所以经常可以见到呈簇状的细胞团。芽体的形成过程是这样的: 在母细胞形成芽体的部位，由于水解酶对细胞壁多糖的分解，使细胞壁变薄。大 量新细胞物质--核质(染色体)和细胞质等在芽体起始部位上堆积，使芽体逐步 长大。当芽体达到最大体积时，它与母细胞相连部位形成了一块隔壁。隔壁的成 分是由葡聚糖、甘露聚糖和几丁质构成的复合物。最后，母细胞与子细胞在隔壁 处分离。于是，在母细胞上就留下一个芽痕，而在子细胞上就相应地留下了一个 蒂痕。根据酿酒酵母细胞表面留下芽痕的数目，就可确定细胞曾产生过的芽体数， 因而也可用于测定该细胞的年龄。裂殖酵母菌的裂殖与细菌的裂殖相似。其过程 是细胞伸长，核分裂为二，然后细胞中央出现隔膜，将细胞横分为两个大小相等 的、各具有一个核的子细胞。进行裂殖的酵母菌种类很少。 2.有性生殖 有性生殖的方式是指一般通过邻近的两个性别不同的细胞各自伸出一根管 状的原生质突起，随即相互接触、局部融合并形成一个通道，再通过质配、核配 和减数分裂，形成4个或8个子核，每一个子核与其附近的原生质一起，在其表 面形成一层孢子壁后，就形成了一个子囊孢子，而原有营养细胞就成了子囊。 资料14-2几种促进插枝生根的生长调节物质及其使用方法 吲哚丁酸(IBA)是目前使用效果最好、应用最普遍的一种生长素类的物质。它不容易被氧化破坏，传导性能差，容易保留在被处理的部位，从而能够有效地促进细胞的分裂。萘乙酸(NAA)的铵盐不仅使用安全，而且在浓度适宜时，效果与吲哚丁酸相似，它的成本也比较低廉，因此，萘乙酸的铵盐也被广泛地用来促使插枝生根。但是，吲哚乙酸在植物体内不够稳定，容易被强光破坏，效果不如吲哚丁酸和萘乙酸的铵盐。因此，生产上主要应用的是吲哚丁酸和萘乙酸的铵盐。此外，生产上还常用2，4-D、2，4，5-T、702、增产灵以及石油助长剂来促使植物生根。以吲哚丁酸和萘乙酸的铵盐为例，使用的方法主要有药液浸泡和粉剂处理两种。药液浸泡法就是将药剂配置成水溶液(对容易生根的插枝一般应 ,6,6,6101010用的浓度为5×,20×，较难生根的则需要用的浓度为100×, ,610200×)，将切段基部浸泡在药液中，室温下放置于阴暗处，以避免枝条内水分大量散失。药液浓度高时，浸泡时间要短，反之则长(见表14-1)。粉剂处理就是将药剂首先溶解在95%的酒精中，然后将配置好的酒精药液均匀地搅拌在惰性粉(如滑石粉)中，适当地加热，待酒精全部蒸发掉，即成粉剂。然后，将用水浸湿的枝条切断基部，放在粉剂中沾一下，即可插入苗床中。粉剂处理时使用药剂的浓度，一般要比药液浸泡时的浓度高10倍。以甘薯为例，使用粉剂 ,6,61010的有效浓度为500×，使用药液的有效浓度为50×，两种处理的效果相同。 表14-1植物生长调节物质在插枝生根的应用 处理的时 植 物 药剂名称和浓度 间和方法 浸秧根,6,6,20× NAA 10×1010水稻 6,12h 定植前沾,6NAA 粉剂500× 10 甘薯 苗或浸苗基,6水剂 50× 10部12h 浸苗基部,6,6NAA 50×,100× 1010桑、茶树苗 12h,24h 浸枝条基,6,6树木(松、杨) IBA 50×,100× 1010 部24h 浸枝条基,6,6薄荷 NAA 10×10,20×10 部6h,12h 浸枝条基,6,6金鸡纳 NAA 10×10,20×10 部6h,12h 资料14-3果树为什么要用嫁接方法生殖而不用种子生殖 嫁接是营养生殖的一种方式，是利用优良品种的芽发育成新个体的人工生殖过程。芽的细胞在分裂时，遗传物质DNA要精确地复制一份，每个子细胞都能准确得到母细胞的全部遗传信息，而不会出现性状的分离，所以能保持亲本的优良性状。树一般都是复杂的杂合体，在有性生殖细胞形成过程中，由于细胞的减数分裂，基因不可避免地要发生分离和重组，这样形成的受精卵的基因型是多种多样的，从而导致后代发生变异，不能保持原品种的优良性状。所以，优良品种的果树一定要用嫁接等营养生殖的方法进行生殖。 资料14-4植物组织培养在生产实践上的应用 植物组织培养在生产实践上的应用主要体现在以下四个方面: 1.快速生殖 在无菌条件下，切取植物体的一部分，放在适合的培养基上，在光照和温度适宜的培养室中培养，从而生殖出大量幼苗(试管苗)。试管苗长到一定大小，就可以移植到田间或投放市场。目前这种技术已经用于花卉、果树、林木等多种植物的大规模生产。由于这种技术使植物的生殖速度加快，可以大批量地工厂化生产，因此又叫做“植物工厂”。 2.除去植物体内的病毒 长期进行营养生殖的植物，体内经常积累病毒，从而严重地影响产量(如马铃薯)或观赏价值(如菊花)。科学家们发现，病毒在植物体内的分布是不均匀的，有的部位病毒多，有的部位病毒少，有的部位根本没有病毒。原来，植物体内的病毒是沿着维管束分布的，茎尖分生组织根本不带病毒。因此，用茎尖进行组织培养，就可以从带病毒的植株上获得无病毒植株。这一技术在马铃薯、草莓、菊花等植物上得到应用，产生了十分可观的经济效益。 .体细胞杂交 3 体细胞杂交是通过多种方法诱导植物的体细胞，使它们融合起来，从而促进杂交，创造出新的物种。体细胞杂交又叫做细胞融合，植物的体细胞必需脱掉细胞壁才能融合。人们通过体细胞杂交获得了不少不能进行有性杂交的种间、属间甚至科间的杂种植株。但是，这些研究目前还只处于实验阶段。尽管如此，体细胞杂交作为创造新物种的一种途径已经十分明确。 4.次生代谢物的生产 在植物组织培养的过程中，科学家们发现，把愈伤组织放在液体培养基上作振荡培养，细胞分裂的速度要比在固体培养基上快得多。现在这项研究工作已经逐步走上使用发酵罐和生物反应器的道路，从而大量生产出中草药中的药用成分等次生代谢物。有人估计，在中草药生产上，今后有可能通过细胞大量培养的方法，来取代从植物体中提取或人工合成的传统方法。 资料14-5仙人掌类的嫁接 仙人掌类的嫁接常用方法有平接和劈接(又叫做楔接)两种方法。 平接:平接适合柱状或球形种类。操作时，先在树木适当高度用刀横切。仙人球属的植株作砧木时，因生长点凹陷在球顶中心，一定要把生长点切除。横切后再沿切面边缘作20?,45?切削，紧接着将接穗下部横切一刀，一般不要切去太多，但接穗下部有虫斑或表皮老化的可切去，只要接穗不过分薄(厚度至少为直径的1/3,1/2)，都能成活。接穗接好后立即放在砧木上面，放时注意将接穗和砧木维管束对准，至少要有部分接触。多数情况下只要把接穗放在砧木中心即可。当接穗和砧木大小悬殊时，稍放得偏一点可能更好。接穗放好后可用细线先作纵向捆绑，捆绑时要注意用力均匀，既不能太松，又不能勒坏接穗。由于砧木和接穗的切面都会凹陷，因而捆绑后还要"加压"。最简单的方法是仍用细线作横向圈缩勒紧。带盆的砧本的嫁接，用线串重物压在上面，或者用橡皮筋等盆纵向套住。嫁接一些细柱形的接穗时，可以把接穗和砧木下部都横切，注意切的角度和大小都相仿，然后贴在一起绑扎就行。 劈接:劈接常用于蟹爪、仙人掌、假昙花的嫁接和以叶作砧木的嫁接上。嫁接时蟹爪等可用量天尺或叶仙人掌作砧木。砧木选择较长的，在高出地面12,30cm处横切，然后顶部或侧面不同部位切几个楔形裂口(仙人掌在顶部切楔形裂口时，必须切在边上一点，避免切在正中髓部，切口要深及髓部)，再将接穗下端两面削成鸭嘴形，立即插入砧木裂口间并用针、刺或木夹等固定。用量天尺作砧木时，都会碰到这样一个问题，即在已萌生侧芽的部位切时会出现一条狭长的维管束，只要切口平滑，接穗尽可放上，而不必避开它。由于侧芽生在刺座，刺座部位维管束较密集，因此，嫁接蟹爪等时，在侧面刺座部位开楔形裂口，嫁接更易愈合，愈合后生长也快。用叶仙人掌作砧木嫁接时可在适当高度剪断，并将一端0.5cm长的部位削成尖楔形，再将接穗底部切一浅的十字裂口，随即按在砧木尖楔上，然后用细线捆绑固定。叶仙人掌嫁接时捆绑比较困难，接穗不应太大，必要时立一短支柱将叶仙人掌下端固定，然后再捆绑或直接挂小重物加点压力。 资料14-6无性生殖的种类 无性生殖可分为以下几种: 分裂生殖:分裂生殖又叫做裂殖，是生物由一个母体纵裂或横裂成两个子代的生殖方式。分裂生殖生出的新个体，大小和形状是大体相同的。在单细胞生物中，这种生殖方式比较普遍。例如，变形虫、细菌、眼虫等。 孢子生殖:有的生物，身体长成以后，由母体产生一种细胞，叫做孢子。这种细胞不经过两两结合，直接形成新个体。一般植物的孢子外围有一层较厚的壁，可抵挡不适宜的环境条件。动物以孢子生殖的类型不多。 出芽生殖:出芽生殖又叫做芽殖，是由母体在一定部位生出芽体的生殖方式。芽体逐渐长大，形成与母体一样的个体，并从母体上脱落下来，成为完整的新个体。例如，酵母菌、多细胞动物水螅。 营养生殖:由植物体的营养器官(根、茎、叶)产生出的新个体的生殖，叫做营养生殖。例如，草莓的匍匐枝、蓟的根、秋海棠的叶，都能生芽，这些芽都能形成新的个体。 资料14-7削取不带木质部的芽接接穗的方法 在品种优良、树势健壮的母树上剪取当年生的枝条，立即将叶片剪掉(以减少水的散失)，留下一段叶柄(在芽接片嵌入砧木切口时便于操作)。削芽接片时，在芽的上方约1cm处用芽接刀横切一刀，环切约半圈，深度刚好达到木质部即可。然后在芽的下方约1.5cm处向斜上方削一刀，要深入木质部，削口长度要达到或略超过横切口。削完后，用拇指和食指捏住削口的两侧，拇指用力向外扭推，即可将盾形的芽接片掰下，完全不带有木质部，芽接片的内侧可以清楚地看到通往芽和叶柄的维管束痕。将取下的芽接片立即插入砧木的"T"形切口中，绑扎牢固，芽接就完成了。约10天后检查，如果接芽保持新鲜状态、叶柄一触即落，即为成活的标志;如叶柄已干缩在接穗上，说明没有成活。未接活的，如果季节未过还可以补接一次，或待次春进行切接。 资料14-8水螅的生殖 淡水水螅在世界上已发现4属，即原水螅属、水螅属，柄水螅属和绿水螅属。原水螅属1种，水螅属46种，绿水螅属2种，柄水螅属4种。原水螅属的水螅不具触手，且为雌雄异体，其有性生殖方式为异体受精。原水螅属在我国尚未发现。其余3个属的水螅均为雌雄同体，也就是说同一个水螅体上既有精巢又有卵巢。但由于同一水螅体上的精巢中产生的精子和卵巢中所产生的卵细胞并不同时成熟，所以精子无法与本身的卵细胞结合成受精卵。然而对同一水域环境中的不同个体来说，情况就不同了，在某一些水螅精子成熟的同时，另外一些水螅体上的卵细胞也成熟了。这样，一个水螅的成熟精子从精巢中出来，借水作媒介游到另一个水螅的卵巢里与成熟卵细胞结合成受精卵。这种有性生殖方式常见于比较低等的动物，异体受精有益于该种动物的种族繁衍。