白穗花有性器官与胚胎发育形态的研究

利用石蜡切片技术对白穗花(Speirantha gardenii (Hook.) Baill.)胚胎发育过程进行了显微观察。研究结果表明: 白穗 花具四室花药, 腺质绒毡层; 小孢子母细胞减数分裂为连续型, 四分体主要为左右对称型, 偶有直线型、T型和交互对生型; 成熟花粉为二细胞型; 子房三室, 中轴胎座; 倒生胚珠, 双珠被, 厚珠心型, 珠孔由内珠被形成; 胚囊的发育为蓼型; 胚的发育类型为柳叶菜型, 核型胚乳。根据已有的胚胎学资料, 比较白穗花和铃兰族(Convallarieae)其它植物的胚胎学特征, 结果显示: (1) 白穗花属(Speirantha Baker)与蜘蛛抱蛋属(Aspidistra Ker-Gawler)的胚胎学特征更为接近, 二者可能起源于共同的祖先; (2) 夏须草属(Theropogon Maxim.)是铃兰族的异质类群。     

吉祥草的花部器官发生及其系统学意义

利用扫描电镜（SEM）观察了吉祥草（Reineckia carnea）（铃兰科）的花部器官发生发育过程。吉祥草花被片、雄蕊的发生方式是由近轴端向远轴端发生的逆单向型（reversed unidirection）,花发育后期花被片合生形成花被筒,花丝与之贴生。伴随花被片、雄蕊发生,三枚心皮也由近轴向远轴方向相继发生,随后彼此合生发育。花序顶部的花易发生花器官数目变异。结合早期花原基形态以及花器官数目变异情况分析,吉祥草的花被片与雄蕊可能是由共同原基分化而成。从花部器官发生式样和花被筒形成时间两方面比较吉祥草属、白穗花属和铃兰属的特征发现,三属中,铃兰属处于相对进化的位置,而白穗花属比吉祥草属更为原始。     

砂引草（紫草科）大小孢子发生和雌雄配子体发育及其分类学意义

砂引草属（Messerschmidia L.）在紫草科（Boraginaceae Juss.）分类系统里位置不稳定，为更好地理解砂引草属的分类学位置，利用常规石蜡制片技术结合光学显微镜观察了砂引草（Messerschmidia sibirica L.）的大小孢子发生及雌雄配子体发育特征。结果如下：（1）花药4室，成熟花药壁由表皮、药室内壁、1层中层和绒毡层共4层细胞构成，双子叶型花药壁发育类型，分泌型绒毡层，成熟绒毡层细胞含2核，表皮宿存，药室内壁不规则2层，具纤维性加厚；（2）小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂为同时型，小孢子四分体四面体型排列，成熟花粉粒为2-细胞型；（3）胚珠倒生，单珠被，珠孔狭长，具珠被绒毡层，假厚珠心，部分珠心组织宿存至成熟胚囊时期；（4）胚囊发育类型为蓼型，成熟胚囊梭形，极核在受精前融合，反足细胞退化早。砂引草胚胎学特征与天芥菜属（Heliotropium）其他种类胚胎学特征十分相似，稍有不同，鉴于胚胎学特征在属内较为稳定，支持分子系统中将砂引草属置于天芥菜属的分类学处理。     

藏药椭圆叶花锚的胚胎学

本文首次报道了藏药椭圆叶花锚的胚胎学特征。花药四室,药壁发育为双子叶型;绒毡层异型起源,腺质型绒毡层。小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体的排列方式为四面体型;成熟花粉为３－细胞。子房２心皮,而二心皮连接处强烈膨大、内凸,４列胚珠。薄珠心,单珠被,直生胚珠。胚囊发育为蓼型。胚乳发育为核型。胚胎发育为茄型酸浆Ｉ变型。反足细胞在胚囊成熟时期宿存。承珠盘发达。果实成熟时,种子只发育至球型胚阶段。比较了该种与龙胆族其它属、种的胚胎学特征,发现它们大部分特征是相似的,但在如下３个特征上存在区别：子房二心皮连接处强烈膨大、内凸;直生胚珠;具有发达的承珠盘。其胚胎学特征的系统学和分类学意义有待进一步比较与评价     

苞叶姜大小孢子发生和雌雄配子体发育

对苞叶姜（Pyrgophyllum yunnanense）大小孢子发生和雌雄配子体发育进行了显微观察,研究结果表明：苞叶姜花药2室,药壁发育属基本型,绒毡层为分泌型。小孢子母细胞经减数分裂形成左右对称型四分体,胞质分裂为连续型,成熟花粉粒为2-细胞型;子房下位,3室,胚珠多数,倒生,具双珠被、厚珠心,中轴胎座。大孢子母细胞经减数分裂形成线型（或T形）四分体,珠孔端3个大孢子退化,合点端的1个发育成功能大孢子,胚囊发育为蓼型。比较苞叶姜、黄花大苞姜（Caulokaempferia coenobialis）和海南三七（Kaem pferia rotunda）的早期胚胎学特征,表明苞叶姜与黄花大苞姜系统学关系较近,与海南三七系统学关系较远。在分类等级上,胚胎学证据支持苞叶姜独立成属。     

中国特有属藤山柳属(猕猴桃科)的花药和胚珠发育及其分类学意义

首次报道了刚毛藤山柳（Clematoclethra scandens subsp.scandens）的花药和早期胚珠发育的胚胎学特征：花药4室;发育完整的花药壁6层,为基本型花药壁,由外至内分别为表皮、药室内壁、两层中层和两层绒毡层;腺质型绒毡层为2核或3核,纤维性加厚发生于药室内壁;小孢子母细胞减数分裂为同时型胞质分裂,小孢子四分体多为四面体型;成熟花粉粒为2-细胞型,3孔沟或稀4孔沟。早期胚珠为近倒生,单珠被,薄珠心,珠孔由单珠被构成。比较胚胎学研究认为藤山柳属和猕猴桃科的其它两个属都具有单珠被胚珠及其他相似的花药发育特征,这些特征和形态分类系统范畴的第伦桃科和山茶科有明显区别。因此,本文支持花粉形态学、细胞学和分子系统学的观点,认为藤山柳属与水东哥属和猕猴桃属构成一个较好的单系,一并放在猕猴桃科。     

嵩草属植物的胚胎学

对嵩草属（ Ｋｏｂｒｅｓｉａ） 植物进行了初步的胚胎学研究。该属植物具假四合花粉（ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｄ） ; 药室内壁在二核花粉时期开始螺旋状加厚, 花药表皮在花粉成熟时形成乳突; 成熟花粉具三细胞。胚珠为倒生型, 具厚珠心和双层珠被, 珠孔由内珠被构成, 珠柄的近基部向珠孔增生形成珠孔塞。胚囊的发育为蓼型, 四分体线形排列, 合点端大孢子发育成八核胚囊。受精后, 胚乳核先于受精卵进行分裂, 胚乳的发育为核型。胚的发育为柳叶菜型灯芯草变型。通过比较, 嵩草属植物大小孢子的发育、胚珠的结构、胚囊的发育、胚乳的发育和胚的发育与莎草科中其它类群一致。所以, 根据胚胎学资料, 嵩草属及其近缘属应保留在莎草科中,不该另立为嵩草科。     

濒危植物香木莲的胚胎学研究

对香木莲（Manglietia aromatica）的大、小孢子发生以及雌、雄配子体发育过程进行了研究,并结合已有的资料归纳出木链属的胚胎学特征。香木链花药四囊型,腺质绒毡层有1-2层细胞,小孢子形成时胞质分裂方式为修饰性同时型,小孢子四分体排列方式为交叉型,有时为左右对型,成熟花粉粒为二细胞型。胚珠倒生,厚珠心,双珠被,大孢子四分体呈直线排列,功能大孢子位于合点端。胚囊发育属于蓼型。木莲属的胚胎学特征与木兰属、含笑属、鹅掌揪属等植物的胚胎学特征基本相同,都属于较原始的被子植物胚胎学类型。     

白毛新木姜子[Neolitsea aurata var. glauca]胚胎学研究

应用光学显微镜对白毛新木姜子的胚胎学特征进行了研究,首次在非寄生性樟科植物中发现了细胞型胚乳。对樟科8属进行了胚胎学特征的比较。花药四室,药室壁的发育属于“基本型”,周原质团型绒毡层。小孢子母细胞连续型分裂。等四面体型四分体。二细胞成熟花粉,无孔沟。雌孢原多个,一般仅一个能继续发育。蓼型胚囊。助细胞具丝状器。反足细胞宿存。大孢子母细胞和合子具极性。宿存的一个助细胞具有吸器功能。细胞型胚乳,胚胎发育属于柳叶菜型的三叶变型。种皮源于外珠被,内表皮细胞壁螺旋状加厚。胚胎学特征表明,新木姜子属与木姜子属有密切的亲缘关系。较多的双胚囊异常现象,支持樟科与Monimiaceae具有紧密关系的推测。胚胎学特征不支持将无根藤属独立为科的观点。     

白毛新木姜子[Neolitsea aurata var.glauca]胚胎学研究

应用光学显微镜对白毛新木姜子的胚胎学特征进行了研究,首次在非寄生性樟科植物中发现了细胞型胚乳。对樟科8属进行了胚胎学特征的比较。花药四室,药室壁的发育属于"基本型",周原质团型绒毡层。小孢子母细胞连续型分裂。等四面体型四分体。二细胞成熟花粉,无孔沟。雌孢原多个,一般仅一个能继续发育。蓼型胚囊。助细胞具丝状器。反足细胞宿存。大孢子母细胞和合子具极性。宿存的一个助细胞具有吸器功能。细胞型胚乳,胚胎发育属于柳叶菜型的三叶变型。种皮源于外珠被,内表皮细胞壁螺旋状加厚。胚胎学特征表明,新木姜子属与木姜子属有密切的亲缘关系。较多的双胚囊异常现象,支持樟科与Monimiaceae具有紧密关系的推测。胚胎学特征不支持将无根藤属独立为科的观点。     

三叶木通大小孢子发生和雌雄配子体发育研究

三叶木通（Akebia trifoliata）属于木通科（Lardizabalaceae）木通属（Akebia）,为雌雄异花,雌雄同株的木质藤本植物,具有药食两用的经济价值。本文运用石蜡切片技术观察了三叶木通的大小孢子发生和雌雄配子体发育过程中胚胎学特征,以期了解三叶木通有性生殖过程,分析该物种自然条件下结实率低的生殖原因,为其后续进行杂交育种和新品种培育提供理论基础。结果表明：三叶木通雄蕊6枚,每枚花药具4个小孢子囊,花药壁完全分化时由外到内依次为1层表皮、1层药室内壁、2~3层中层及1层绒毡层,且绒毡层为分泌型绒毡层。小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型排列,从四分体分离出来的小孢子经过进一步发育形成2-核成熟花粉细胞。小孢子囊中的小孢子四分体时期存在少量败育现象。雌蕊具1室子房,为侧膜胎座,胚珠横生,多枚,双珠被,厚珠心。大孢子母细胞减数分裂后形成的大孢子四分体呈线型排列,靠珠孔端的3个大孢子退化,合点端的1个大孢子发育成为功能大孢子,经3次连续有丝分裂并进一步发育为七细胞八核的蓼型胚囊。雌花中的雄蕊早期发育正常,但小孢子发育至单核靠边期不在进一步发育,花药壁不开裂。雄花中的心皮早期发生退化,心皮愈合不完全,无胚珠产生。三叶木通大、小孢子发生和雌、雄配子体发育基本正常,不是导致其结实率低的原因,结实率低可能与影响传粉的外部因素有关。     

烟草花发育过程中花药和花粉IAA分布规律的研究

以烟草（Nicotiana tabacumL.）花药为材料,通过4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色详细观察花粉发育过程,获得了花药发育时期与花蕾大小的对应关系;通过吲哚乙酸（IAA）单克隆抗体、免疫组织化学技术以及DR5∶∶GUS转基因植株的GUS活性对花药和花粉发育过程中生长素的分布规律进行了研究。免疫酶标记结果表明,在不同的花药发育时期IAA水平呈现出明显的差别。小孢子母细胞时期,IAA在整个花药中均有分布,并且在小孢子母细胞发育晚期,IAA信号集中在小孢子母细胞的细胞核中;随着小孢子母细胞减数分裂后形成四分体,IAA信号逐渐减弱,四分体中几乎没有信号;单核花粉期的花药中IAA信号进一步减弱,仅存在于花药壁中;待小孢子继续发育为成熟二核期时,花粉和整个花药组织中均出现较强的IAA信号。GUS活性检测结果表明,烟草DR5∶∶GUS转基因植株中花药和花粉粒的GUS信号与IAA免疫酶定位结果基本一致。总的来说,IAA在烟草花药和花粉中的积累呈现出由强到弱、再由弱到强的分布规律,暗示IAA在被子植物花药和花粉发育过程中可能起着较为重要的作用。     

基因型与培养条件对羽衣甘蓝小孢子胚胎发生的影响

本文详细地研究了小孢子发育时期、基因型与培养条件对羽衣甘蓝小孢子胚胎发生的影响,建立了一个稳定、高频地获得小孢子胚胎的有效体系。结果表明,不同基因型材料相同大小的花蕾其小孢子发育时期存在很大差异,需针对不同基因型材料选取适合大小的花蕾。供试的37个基因型中,有20个获得了胚状体,占供试材料的54．1％,其中基因型‘桃舞’获得了最高的出胚率,为123．6个·皿-1。自交系的出胚率比商业品种和F,代杂种的出胚率要低得多,且自交代数越高,小孢子的胚胎发生能力就越弱。在热激培养48hN加液培养对小孢子的发育能起到积极作用,向培养基中添加激素和活性炭对小孢子的胚胎发生无促进作用。     

源于小孢子培养的大麦耐盐变异体获取

以大麦品种‘花30’作为供试材料,比较了甲基磺酸乙酯（EMS）和平阳霉素处理小孢子60Co γ-射线辐照处理离体穗和干种子,对300mg·L-1NaCl胁迫培养下游离小孢子的愈伤组织产量和愈伤组织在0.3％NaCl胁迫筛选下的绿苗产量的影响。结果表明,EMS处理离体小孢子和60Co γ-射线辐照千种子的愈伤组织产量和绿苗产量明显优于平阳霉素处理小孢子和60Co γ-射线辐照离体穗。以16份源于种子辐照处理的再生植株自交一代种子为供试材料,比较了在0．3％NaCl胁迫下种子的发芽率和幼苗的成活率以及植株的分蘖数、株高和单株产量。结果表明,‘花30’发芽率为0,供试的16份耐盐变异体中,有14份材料在NaCl胁迫下的发芽率优于‘花30’,鉴定出4份耐盐性明显优于‘花30’的变异体材料。选择耐盐变异体作为供试材料,测定了变异体中Na＋／H＋逆向转运蛋白基因NHXl、NHX2和NHX3和编码甜菜碱醛脱氢酶（BADH）的两个同工酶基因曰肋,和BBD2的表达模式和表达量,结果表明变异体耐盐性的提高与这些基因的表达量存在联系。     

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．     

Tracking individual wheat microspores in vitro: identification of embryogenic microspores and body axis formation in the embryo

 The development of isolated, defined wheat microspores undergoing in vitro embryogenesis has been followed by cell tracking. Isolated wheat (Triticum aestivum L.). microspores were immobilized in Sea Plaque agarose supported by a polypropylene mesh at a low cell density and cultured in a hormone-free, maltose-containing medium in the presence of ovaries serving as a conditioning factor. Embryogenesis was followed in microspores isolated from immature anthers of freshly cut tillers or from heat- and starvation-treated, excised anthers. Three types of microspore were identified on the basis of their cytological features at the start of culture. Type-1 microspores had a big central vacuole and a nucleus close to the microspore wall, usually opposite to the germ pore. This type was identical to the late microspore stage in anthers developing in vivo. Microspores with a fragmented vacuole and a peripheral cytoplasmic pocket containing the nucleus were defined as type 2. In type-3 microspores the nucleus was positioned in a cytoplasmic pocket in the centre of the microspore. Tracking revealed that, irrespective of origin, type-1 microspores first developed into type 2 and then into type-3 microspores. After a few more days, type-3 microspores absorbed their vacuoles and differentiated into cytoplasm-rich and starch-accumulating cells, which then divided to form multicellular structures. Apparently the three types of microspore represent stages in a continuous process and not, as previously assumed, distinct classes of responding and non-responding microspores. The first cell division of the embryogenic microspores was always symmetric. Cell tracking also revealed that the original microspore wall opened opposite to a region in the multicellular microspore which consisted of cells containing starch grains while the remaining cells were starch grain-free. The starch-containing cells were located close to the germ pore of the microspore. In more advanced embryos the broken microspore wall was detected at the root pole of the embryo. Received: 27 December 1999 / Accepted: 11 May 2000     

希茉莉（Hamelia patens Jacq.）花粉发育时期快速检测

茜草科希茉莉（Hamelia patens Jacq.）的花粉用DAPI（4’,6-diamidino-2-phenylindole）直接染色不能观察到花粉核,本研究探索出适宜在DAPI染色前处理希茉莉花粉壁的水浴加热-氧化方法,使得希茉莉花粉核能在荧光显微镜下清晰地显示出来,从而快速检测花粉所处的发育阶段。结果表明：（1）单核花粉和二核花粉最适宜的水浴加热温度和时间分别为65℃、20~50 min和55℃、20~40 min;（2）花粉发育阶段与花朵、花药长度的对应关系为：花朵0.90~1.00 cm、花药0.50~0.60 cm时对应花粉的四分体时期,花朵1.10~1.60 cm、花药0.60~0.85 cm时对应单核花粉时期,花朵1.80~2.70 cm（花冠裂片张开前）、花药0.91~1.01 cm时对应二核花粉时期。     

柠条锦鸡儿小孢子发生和雄配子体发育

利用常规石蜡切片技术对柠条锦鸡儿小孢子发生及雄配子体发育的过程进行了观察,为柠条锦鸡儿生殖生物学提供基础资料。结果表明:(1)柠条锦鸡儿雄蕊花药4室,花药壁完全分化时,由外到内依次是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁发育为基本型;表皮细胞1层,发育过程中始终存在;药室内壁在花药成熟时形成带状纤维层加厚;幼小花药壁的中层1～2层细胞,在花药发育成熟时退化消失;绒毡层1层细胞,腺质绒毡层,花药成熟时消失。(2)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,产生四面体型和左右对称型小孢子。(3)成熟花粉粒为二细胞型,扫描电镜下观察其成熟花粉粒为圆球形,外壁近光滑。(4)花粉母细胞分裂后形成的四分体小孢子中出现多核仁现象,核仁数在2～6个范围变化,推测这可能和末期Ⅱ核仁融合的不彻底有关。研究发现,柠条锦鸡儿小孢子发生和雄配子发育过程没有发现异常现象。