华北落叶松花粉发育过程中的钙动态分布

运用焦锑酸钾沉淀法研究了华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtiiMayr)小孢子发育过程中不同阶段Ca2 的分布情况。减数分裂时期,小孢子囊壁表皮和中层细胞的细胞壁及细胞间隙Ca2 分布较多,绒毡层只有外切向面的细胞膜有Ca2 分布,小孢子母细胞的各部位则很少有Ca2 ;四分体时期,包围四分小孢子的胼胝质壁上有大量的Ca2 分布,在四分孢子壁上也有较多沉淀;游离小孢子时期,钙离子在小孢子壁的分布较四分体时期有所减少,而到花粉成熟时又逐渐增多;从四分体到花粉成熟,乌氏体周围的Ca2 有增多的趋势。对四分体外壁Ca2 的大量分布与花粉壁的形成及信号物质在花粉表面贮存的关系,以及小孢子囊的外壁、绒毡层和乌氏体在Ca2 向花粉运输中所起的作用进行了讨论。     

麦冬花药绒毡层和乌氏体的细微结构

麦冬(Ophiopogon japonicus)的绒毡层发育为分泌型。在小孢子母细胞时期,绒毡层细胞达到了发育的高峰。此时,绒毡层细胞中细胞器非常丰富,具大量线粒体、高尔基体和质体,尤以肉质网含量最多;原乌氏体出现较早,在小孢子母细胞时期绒毡层细胞中就已出现;四分体时期,大量原乌氏体被排入内切向面的质膜和纤维素壁之间;到了小孢子早期,绒毡层细胞失去细胞壁,原乌氏体分布在质膜的凹陷处,孢粉素物质在其上沉积,发育为乌氏体,乌氏体有单个和复合两种类型;当花粉成熟时,绒毡层细胞完全解体。     

麻疯树花药发育过程中Ca2+的分布特征

采用超薄切片技术,在透射电镜下观察麻疯树(Jatropha curcasL.)花药发育过程中Ca2 的分布特征。在孢原细胞时期的花药中几乎看不到Ca2 沉淀,但花药维管束周围的细胞中有较多的Ca2 沉淀;到小孢子母细胞时期,细胞质中Ca2 沉淀依然较少,绒毡层壁上Ca2 沉淀明显增多;四分体形成时,小孢子细胞质和绒毡层细胞质中出现了较多的Ca2 沉淀;在小孢子发育早期,细胞质中Ca2 沉淀增加不明显,花粉壁部位累积有很多的Ca2 沉淀,绒毡层中Ca2 沉淀数量达到最多;到小孢子发育晚期,小孢子大液泡的液泡膜上有大量的Ca2 沉淀,绒毡层中Ca2 沉淀明显减少;随着二胞花粉中的大液泡消失,细胞质中积累淀粉粒以后,花粉中看到的Ca2 沉淀极少,同时,在花药维管束周围的薄壁细胞中,又出现了较多的Ca2 沉淀,表明花粉对Ca2 的需求可能降低。麻疯树花药发育过程中钙的动态分布特征暗示着钙参与了调控花粉发育过程,Ca2 的运输途径是由药隔薄壁组织运输到绒毡层,再进一步转移到小孢子表面和细胞质中,整个花药发育过程中,Ca2 沉淀表现为少—增加—减少的变化趋势。     

毛钩藤的小孢子发生和雄配子体发育

在光学显微镜和透射电镜下观察了毛钩藤(Uncaria hirsuta Havil.)的小孢子发生和雄配子体发育过程.结果表明,毛钩藤花两性,具5枚雄蕊,花药4室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成,花药开裂时,药室内壁高度纤维化带状加厚.花药壁的发育方式属于双子叶型,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型.小孢子在四分体时期开始沉积花粉外壁,小孢子大液泡化时期开始沉积花粉内壁.成熟花粉为2-细胞型.毛钩藤的花粉发育特征和茜草科植物基本一致.毛钩藤绒毡层属于分泌型,双重起源,分别起源于次生周缘层和药隔细胞.小孢子发育早期绒毡层开始降解并分泌形成大量乌氏体,花药开裂时绒毡层完全消失,剩下少量乌氏体.小孢子早期内壁加厚突出形成,小孢子细胞核分裂以后内壁加厚开始脱落,花药开裂时,只剩下少量的内壁加厚突出.初步推测,内壁加厚突出与乌氏体共同作用为雄配子体的发育提供营养物质.     

羽叶薰衣草雄性不育的细胞学研究

用光镜和电镜观察羽叶薰衣草(Lavandula pinnata L.)雄性不育小孢子发育过程的细胞形态学特征.结果表明:羽叶薰衣草花药4枚,每枚花药通常具4个小孢子囊.花药壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此之前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此 前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四     

芝麻核雄性不育系ms86-1微粉发生的细胞学观察

芝麻(Sesamum indicum)核雄性不育系ms86-1姊妹交后代表现为可育、部分不育(即微粉)及完全不育(简称不育)3种类型。不同育性类型的花药及花粉粒形态差异明显。Alexander染色实验显示微粉植株花粉粒外壁为蓝绿色, 内部为不均一洋红色, 与可育株及不育株花粉粒的染色特征均不相同。为探明芝麻微粉发生机理, 在电子显微镜下比较观察了可育、微粉、不育类型的小孢子发育过程。结果表明, 可育株小孢子母细胞减数分裂时期代谢旺盛, 胞质中出现大量脂质小球; 四分体时期绒毡层细胞开始降解, 单核小孢子时期开始出现乌氏体, 成熟花粉时期花粉囊腔内及花粉粒周围分布着大量乌氏体, 花粉粒外壁有11–13个棱状凸起, 表面存在大量基粒棒, 形成紧密的覆盖层。不育株小孢子发育异常显现于减数分裂时期, 此时胞质中无脂质小球出现, 细胞壁开始积累胼胝质; 四分体时期绒毡层细胞未见降解; 单核小孢子时期无乌氏体出现; 成熟花粉时期花粉囊腔中未发现正常的乌氏体, 存在大量空瘪的败育小孢子, 外壁积累胼胝质, 缺乏基粒棒。微粉株小孢子在减数分裂时期可见胞质内有大量脂质小球, 四分体时期部分绒毡层发生变形, 单核小孢子时期有部分绒毡层开始降解; 绒毡层细胞降解滞后为少量发育进程迟缓的小孢子提供了营养物质, 部分小孢子发育为正常花粉粒; 这些花粉粒比较饱满, 表面有少量颗粒状突起, 但未能形成覆盖层, 花粉囊腔中及小孢子周围存在少量的乌氏体。小孢子形成的育性类型与绒毡层降解是否正常有关。     

蓝猪耳花药发育中多糖和脂滴的组织化学研究

对蓝猪耳花药发育中营养物质的分布和转化过程进行组织化学研究,结果表明:在造孢细胞时期,药壁细胞没有营养物质的积累,但在造孢细胞中有少量的脂滴;在小孢子母细胞时期,表皮细胞中出现淀粉粒,而在绒毡层细胞中出现脂滴,小孢子母细胞中也有脂滴的分布;在四分体时期,四分体小孢子中出现淀粉粒,绒毡层细胞脂滴增加;在小孢子早期,药室内壁细胞中出现淀粉粒,绒毡层继续积累脂滴,而小孢子中开始出现脂滴;到小孢子晚期,绒毡层细胞降解,细胞残留物中出现较多脂滴;在二胞花粉早期,花粉中的大液泡消失,花粉开始积累淀粉粒;在即将开花的成熟花粉中则积累了大量的脂滴和少量的淀粉粒.蓝猪耳花药发育中多糖和脂滴两种营养物质的积累和分布具有一定的时、空特点,反映出花药发育中营养物质积累的规律.     

水鬼蕉花药发育中多糖和脂滴组织化学研究

水鬼蕉（Hymenocallis littoralis）花药发育中,脂滴的积累和分布具有明显的特点。在花药中部的造孢细胞中积累了很多脂滴。在形成胼胝质壁的小孢子母细胞中仍有大量脂滴的分布;与此同时,在花药壁绒毡层细胞中的脂滴也明显增加,而在其他药壁细胞中出现了少量淀粉粒。在四分体时期,四分体小孢子形态不规则,依然含有大量脂滴。在小孢子早期,形态不规则的小孢子开始形成花粉外壁,细胞质中的脂滴明显减少;绒毡层细胞外形变得不规则,内部仍含较多脂滴。在小孢子晚期,小孢子形成许多液泡,小孢子变为圆形,在花粉外壁内侧出现红色多糖成分;此时,绒毡层细胞降解,在退化细胞残迹中仍有较多脂滴。在二胞花粉早期,花粉粒中的液泡逐渐消失,脂滴数量又明显增加;而绒毡层细胞残迹变为很大的脂滴。水鬼蕉成熟花粉为二胞型,其中积累了大量的脂滴作为花粉储存物。     

洋葱花药发育中钙离子分布特征

采用焦锑酸钾沉淀钙离子技术,对洋葱（Alliumcepa）花药发育中Ca^2＋分布进行了研究。在小孢子母细胞时期,小孢子母细胞中的钙沉淀颗粒很少,但绒毡层细胞的内切向壁已出现明显的钙沉淀颗粒。在四分体时期,四分体小孢子的胼胝质壁中出现较多的钙沉淀颗粒;绒毡层细胞内切向壁的钙沉淀颗粒消失,而在外切向壁和径向壁部位的钙沉淀颗粒增加。在小孢子早期,小孢子中也出现了钙沉淀颗粒,而绒毡层细胞内切向壁表面出现了很多絮状物,其上附有细小钙沉淀颗粒。到小孢子晚期,小孢子中出现一些小液泡,细胞质中的钙沉淀颗粒有所下降。此时绒毡层细胞已明显退化,但在绒毡层膜上仍有一些乌氏体和钙沉淀颗粒。在二胞花粉早期,营养细胞中的液泡收缩、消失,细胞质中又出现了较多的钙沉淀颗粒,在质体和其内部的淀粉粒表面上附有较多的钙沉淀颗粒。到二胞花粉晚期,花粉中的钙沉淀颗粒已明显下降,仅在花粉外壁中还有一地钙沉淀颗粒．     

香港木兰小孢子发生及雄配子体发育的研究

采用常规胚胎学方法,对香港木兰（Magnolia championii Benth．）小孢子形成及雄配子体发育过程进行了研究。结果显示,香港木兰花药具4个小孢子囊,小孢子囊壁5—6层,其中腺质绒毡层1—2层;小孢子减数分裂时胞质分裂方式为修饰性同时型,四分体排列方式为四面体型或左右对称型,偶为交叉型,成熟花粉粒为二细胞型。在次生造孢细胞、小孢子母细胞、四分体时期都会出现败育,且在很多成熟花药中全部是败育的单核花粉。PAS染色后发现,相对正常发育的小孢子囊,在这种小孢子囊壁中仍有大量淀粉粒残留,可能是药隔中的营养物质不能及时从药隔组织转移到小孢子囊壁以供给小孢子发育所需的营养,使整个药室内的小孢子发育都停滞在单核期。通过不同生境植株花粉萌发率的对比,推断空气湿度是影响香港木兰小孢子正常发育的一个重要因素。     

水稻非花粉型细胞质雄性不育系及其保持系花药发育过程中Ca2+的分布变化

钙在高等植物中被称为第二信使,与植物的有性生殖有关。为了研究水稻（Oryza sativa L.）花药中钙的定位与花粉败育的关系,利用焦锑酸钾沉淀法研究了非花粉型细胞质雄性不育系G37A及其保持系G37B花药的发育过程及其细胞中Ca^2＋ 的分布变化。研究发现,在2个材料间花药中钙的分布存在大量差异。G37B的可育花药在花粉母细胞时期及二分体时期,很少看到有Ca^2＋的沉积;而在单核花粉时期,Ca^2＋沉积急速地增加,主要定位在绒毡层细胞、花粉外壁外层及乌氏体的表面;随后花药壁上沉积的Ca^2＋减少而花粉的外壁外层仍然有很多Ca^2＋沉积物。相反,G37A的不育花药在花粉母细胞时期和二分体时期有大量的Ca^2＋沉积在小孢子母细胞和花药壁,中间层和绒毡层特别多。在二分体时期之后,不育花药的Ca^2＋沉积减少,特别是绒毡层内切向质膜附近的Ca^2＋几乎消失。但是同时期的可育花药中,有大量的Ca^2＋沉积在绒毡层。不育花药的Ca^2＋沉积在开花几天后消失。根据研究结果推测在不育花药发育早期中更多的钙离子与花粉败育有一定的关系。     

Effect of Photoperiod on Calcium Distribution in Photoperiod-sensitive Cytoplasmic Male-sterile Wheat During Anther Development

Potassium antimontate was used to locate Ca2+ in fertile and sterile anthers of photoperiod-sensitive cytoplasmic male-sterile wheat (Triticum aestivum L.).The quantity and distribution of calcium precipitates change in microspore and pollen during microsporogenesis and pollen development.The calcium precipitates gradually accumulated on the surface of tetraspore or pollen until pollen mature. They were abundant on the surface of the trinucleate pollen,but not in the cytoplasm.Calcium was transported in anther wall and intervening connective tissue via symplast and apoplast system,meeting the need of microspore and pollen development.Abortive pollens were observed in the anthers developed under long daylight exposure. Abundant calcium precipitates were distributed along the edge of the degradatived pollen plasma and in the locular matrix,but little in the anther wall and intervening connective tissue of the early abortive pollen.Calcium precipitates accumulated on the surface of pollen was less than fertile pollen,but abundant calcium appear in the epiderms,endotheciums,middle layers of anther wall and cells of connective tissue.The results indicate that abnormalities in the distribution of calcium correlate with the failure of pollen development in photoperiod-sensitive cytoplasmic male-sterile wheat.     

Fine Structure of Tapetal Cells and Ubisch Bodies in the Anther of Ophiopogon japonicus

The development of the tapetum in Ophiopogon ]aponicus is of secretory type Tapetum develops at their peak during the microspore mother cell stage. There are abundant organelles, consisting of a lot of mitochondria, dictyosomes and plastids, especially endoplasmic reticulum. Pro-Ubisch bodies e. merge as early as at the stage of microspore mother cell. At tetrad stage, a large number of pro-Ubisch bodies accumulate between inner tangential face of the plasmalemma and the cell wall. At the early microspore stage, pro-Ubisch bodies are distributed in the small embayments of the plasmalemma. As the sporopollenin begins to deposit on them, proubisch bodies develop into Ubisch bodies which consist of two types: single and aggregated. Tapetal cells degenerate completely when pollen grains reach maturity.     

水稻花药绒毡层及乌氏体的超微结构观察

在花粉母细胞期,水稻花药绒毡层细胞原生质浓,细胞器丰富,各轴向壁厚度较一致．随着药室腔扩大,绒毡层细胞体积迅速增大,且外切向壁增厚,径切向壁部分区域消失,细胞间形成原生质桥．在单胞花粉早期,乌氏前体排列于绒毡层内切向细胞膜内,随后移向膜外,且外侧增厚形成乌氏体．在花粉单核靠边期,绒毡层细胞的细胞器开始解体,到花粉充实期完全解体,但乌氏体结构直到花粉成熟保持不变．     

枸杞花药发育过程中钙的分布

在枸杞花药发育过程中,用焦锑酸钾沉淀的钙颗粒显示出了一个与花药发育事件有关的分布特征：在孢原细胞时期的花药中钙颗粒很少。在造孢细胞到小孢子母细胞时期,花药中钙颗粒增加。当花粉母细胞进行减数分裂时,花药中的钙颗粒进一步增加,尤其是在小孢子母细胞的胼胝质壁中。在小孢子发育早期,花药药隔部位的绒毡层细胞质中钙颗粒也明显增加并特异性地分布在其内切向壁上。当小孢子被释放出后,钙颗粒开始特异性积累在正在形成的花粉外壁中,尤其在萌发孔的部位聚集了大量的钙颗粒。当小孢子形成大液泡时,其细胞质中的钙颗粒明显减少。在小孢子分裂形成二胞花粉后,在二胞花粉的大液泡中又特异性地出现许多细小钙颗粒。随着二胞花粉的大液泡完全消失,其细胞质中又出现了许多钙颗粒。接近开花时的成熟花粉粒细胞质中,细小的钙颗粒主要分布在营养细胞和生殖细胞中。枸杞花药发育过程中钙的分布特征反映了其参与调控花粉发育过程。