扁豆花粉发育的超微结构

用透射电镜对扁豆ＤｏｌｉｃｈｏｓｌａｂｌａｂＬ．的小孢子发生和雄配子体形成过程进行了观察。首次观察到扁豆花粉发育过程中,其质体与线粒体去分化、再分化发生于整个花粉发育过程中,并经历了两个去分化和再分化的周期。     

水稻雄核发育途径及游离花粉粒培养的活体观察

(1)在水稻雄核发育中,观察到 A—V、A—G、A—GV 和 B 途径,通常 B 途径占优势。在雄核发育早期,各种发育途径的花粉均有退化现象发生。(2)观察和统计表明,游离核型的多核花粉在发育过程中可转变为多细胞花粉,因而也是有发育前途的。(3)能够启动雄核发育的花粉通常是原生质稠密,在花粉群体中属中等大小(35—40μ)的花粉。多细胞花粉在突破花粉壁前。其细胞壁常常加厚,破壁时整个花粉有突然收缩的现象。(4)多细胞花粉内通常含有一些缓慢运动的小淀粉粒,它们可能积极参与了花粉雄核发育过程中的代谢活动。     

桑树花粉愈伤组织的诱导与花粉细胞学研究

讨论影响桑树花粉愈伤组织诱导频率的问题 ,描述花粉细胞早期发育和愈伤组织的分化过程     

放线菌素D对小麦花粉胚胎发生的影响

在小麦花药培养初期,用低浓度(10微克/毫升)的放线菌素D处理花药1—2天,可以显著地促进花粉胚胎的发生,花粉诱导物(愈伤组织和胚状体)的产量比对照增加1.13倍。细胞学的观察表明,花粉细胞的发育变慢,较长时间地滞留在单核时期,细胞分裂推迟,但分裂开始后,非配子体途径发育的细胞显著增多。     

大麦×小麦杂种愈伤组织及再生植株的细胞学观察

本文研究了Ant-13大麦×中国春小麦未成熟胚诱导的愈伤组织细胞,再生植株体细胞和花粉母细胞染色体的变化情况。发现在这三个不同分化和发育阶段中都存在着混倍体现象。但随着分化和发育过程的进行,混倍体程度越来越小,正常双单倍体细胞的比例越来越大。从再生植株花粉母细胞减数分裂前的有丝分裂开始到整个减数分裂过程中都可以看到染色体行为的异常现象,从而形成败育花粉,造成杂种不孕。花粉败育发生在单核小孢子时期。     

TA29—Barnase嵌合基因导入对烟草花药绒毡层及花粉发育的影响

比较研究了烟草(Nicotiana tabacum L.)TA29-Barnase转基因不育植株和正常植株的花药绒毡层及花粉发育的全过程。研究表明,外源基因在花药中特异表达导致绒毡层细胞的提前降解,这种降解一般在减数分裂早期开始,至四分体时期完成,而正常花药绒毡层的降解发生在二细胞雄配子体初期,至花粉发育的后期方才完成。转基因植株花药绒毡层的降解在细胞结构上表现为:最初发生细胞的液泡化,然后细胞核凝聚,最后整个细胞溃解。转基因植株的花粉母细胞则在减数分裂过程中逐渐降解、退化,只有少数花粉母细胞能够顺利完成减数分裂发育成小孢子。观察结果还表明外源基因在花药中的表达是不均一的。对转基因不育和自然败育在细胞结构上的不同表现进行了讨论。     

花药培养中花粉去分化启动条件和药壁变化的初步研究

研究了对花粉去分化启动的必需外源因素和花药培养过程中的药壁变化。结果如下:1.对于花药培养中的花粉去分化启动,至少要有糖的外源供应。2.花粉对等分裂的高峰出现在颤绒层消失之后,这暗示颤绒层的适时衰退可能有助于花粉的去分化启动。3.花药培养过程中,在药壁会出现糖和淀粉的积累,表明药壁还有若干合成活动。4.材料不同、培养基不同,药壁颤绒层衰退的迟早和药壁可溶性蛋白带谱的变化不同,这可能暗示材料差异和培养基对花药培养效率的影响,部分是通过影响药壁状况而实现的。     

开口箭大小孢子发生及雌雄配子体发育

利用石蜡切片技术,对百合科植物开口箭(Tupistra chinensis Baker)大小孢子发生及雌雄配子体发育进程进行胚胎学观察分析,以明确开口箭胚胎发育的特征,为百合科植物的研究提供生殖生物学依据。结果表明:(1)开口箭花药具有4个药室,花药壁的发育方式为基本型,由表皮、药室内壁、中层及绒毡层组成;绒毡层发育类型为分泌型,到四分体花药阶段绒毡层细胞开始解体退化,花药成熟时完全消失。(2)花粉母细胞减数分裂为连续型,依次形成二分体、四分体,四分体为左右对称形;成熟花粉为2-细胞花粉,具单萌发沟。(3)子房3室,倒生型胚珠6枚,双珠被,薄珠心;在花部的分化早期,由珠心顶端表皮下方分化出雌性孢原细胞,孢原细胞经过一次平周分裂形成周缘细胞和造孢细胞,造孢细胞发育为大孢子母细胞;大孢子母细胞第一次减数分裂后形成二分体,珠孔端的二分体孢子退化,合点端的二分体孢子继续第二次分裂,形成两个子细胞依次发育为二核胚囊、四核胚囊和八核胚囊;开口箭的胚囊发育类型为葱型。     

白皮松花粉发育过程中蛋白酶体活性及其分布的动态变化

蛋白酶体途径对花粉发育调控具有重要作用, 但花粉发育过程中蛋白酶体的分布及其活性的动态变化一直未见报道。蛋白酶体荧光底物结合荧光分光光度计分析表明, 蛋白酶体的活性从单核小孢子到具有2个原叶细胞的三细胞花粉逐渐增强, 而在成熟花粉中略有下降。免疫荧光标记结合共聚焦显微镜分析表明, 蛋白酶体不均匀地分布于细胞质和细胞核中, 并在花粉细胞不均等分裂过程中聚集分布于先后产生的2个原叶细胞内。总之, 蛋白酶体的活性及其分布在花粉发育过程中存在相关的时空动态变化, 表明裸子植物花粉中的蛋白酶体活性及其分布与花粉发育具有相关性, 并在原叶细胞的退化过程中起重要作用。     

南方红豆杉小孢子发生与雄配子体发育

采用石蜡切片法,对南方红豆杉小孢子发生及雄配子体发育过程进行了系统地观察。结果表明：南方红豆杉小孢子叶球于7月下旬分化,9月中旬形成造孢细胞,11月初形成小孢子母细胞;同一小孢子叶球中的小孢子母细胞表现出发育不同步现象;11中旬,进入减数分裂时期,形成游离小孢子后休眠越冬,于翌年1月下旬逐渐成熟,成熟花粉粒为单核;2月中下旬开始散粉,散粉时间持续15 d 左右。花粉落入胚珠后,经过3次分裂形成管细胞、柄细胞和2个精子;管细胞和柄细胞最终退化解体,未见花粉败育现象。认为南方红豆杉小孢子发生与雄配子体发育正常,不是致其濒危的主要原因。     

珍稀濒危植物大花万代兰的花粉团发育及其分类学意义

万代兰属的属间界限划定及其亲缘关系重建是兰科分类系统中的难解之谜。该研究采用常规石蜡切片技术观察了珍稀濒危植物大花万代兰的一对深裂花粉团的形成机制、花药壁发育模式、小孢子发生及雄配子体发育等的胚胎学特征。结果表明：(1)大花万代兰早期的花药原基分化出一对侧生药室,每个药室的小孢子囊中央分化出一条在花药成熟时会降解的不育隔膜组织,形成两个不等深裂的花粉团。(2)发育完整的花药壁有5~9层,包括2~6层药室内壁,符合多层型花药壁发育类型;绒毡层细胞为单核,腺质型,在花药成熟时,表皮、中层和绒毡层皆降解,仅留下2~6层纤维性加厚的药室内壁。(3)小孢子母细胞经过连续型胞质分裂形成正四面体和左右对称的小孢子四分体,小孢子四分体继续保持在同一个胼胝质内,完成有丝分裂形成了2 细胞型的四合花粉;四合花粉两两紧密排列,且由于隔膜组织的降解,最终发育为一对深裂的花粉团。根据现有兰花花药发育资料,分析了大花万代兰花粉团发育的胚胎学特征的分类学意义,为万代兰属错综复杂的系统分类提供了新资料。     

雄核发育新途径及细胞学研究

发育早期的单核花粉，第一次有丝分裂形成2生殖核花粉，以后继续分裂形成3生殖核花粉，4生殖核花粉乃至多生殖核花粉，此时，其中的细胞仍聚集在花粉壁范围以内，成为多细胞团，当生生殖核继续分裂长到一定长大后，撑破花粉壁，成为一团游离的组织，皆由生殖核细胞组成，当此，认为是早期的幼小愈伤组织，这是雄核发育的第4条途径，称D途径，生殖核发育过程中，出现二游离生殖核发生融合的行为，这是染色体自然加倍的一种途径，同时，发现发育时期和形态大小相同的8个生殖核细胞由一个胼胝质的壁包被，形成花粉小块。     

高等植物小孢子胚发生的启动

高等植物小孢子在受到胁迫时能改变正常的花粉发育途径而启动胚发生途径.小孢子胚发生的启动主要包括胚发生的诱导、对胁迫的细胞应答和抑制花粉发育程序.目前,国内外对于小孢子胚发生研究大多限于形态学观察,对小孢子由正常花粉发育途径转向胚发生途径过程中所涉及的相关分子机制缺乏系统报道,而上述研究是精确、高效诱导小孢子胚发生的关键.结合目前最新研究,对小孢子胚发生的早期事件,尤其是小孢子启动胚发生的生理生化和分子机制作一简要论述.以期为相关研究提供参考.     

甜菜无融合生殖单体附加系M14花粉发生与发育的超微结构研究

运用透射电子显微镜技术,对甜菜无融合生殖单体附加系M14的小孢子发生、雄配子体发育以及相应的花药壁发育过程进行超微结构的观察研究,以阐明甜菜无融合生殖单体附加系M14花粉发生与发育超微结构特点以及花粉败育的时期和败育的细胞学特征.结果显示:(1)小孢子母细胞减数分裂正常,分裂期间细胞质具有明显的"细胞质改组"现象,主要表现在核糖体减少,质体、线粒体的结构发生规律性的变化,有利于孢子体向配子体的转变.M14减数分裂的胞质分裂为同时型,前期Ⅱ和中期Ⅱ形成"细胞器带";正常发育的花粉,小孢子分裂形成营养细胞和生殖细胞;生殖细胞脱离花粉壁,生殖细胞游离于营养细胞的细胞质中,最初具细胞壁,而后消失,且生殖细胞壁成分与花粉内壁成分相似.(2)三细胞型的成熟花粉含有一个营养细胞和两个具有尾突的精子;每个精子通过两层质膜与营养细胞隔开,含有一个大的精核,长尾突内含少量的细胞质以及纤丝状结构.(3)生殖细胞和精子中缺乏质体.(4)花粉的败育起始于小孢子,大部分受阻于单核-二细胞花粉期,其败育特征为花粉内液泡吞噬作用导致细胞器解体,绒毡层细胞过早解体或肥大生长致使营养供应受阻,可能是导致单核-二细胞花粉败育的主要细胞学原因.研究表明,白花甜菜第九号染色体的附加可能是导致M14大量花粉败育的遗传学因素.     

小麦不同基因型材料花药培养中雄核发育的研究

对小麦离体花药中花粉发育的调查表明：难诱导材料花药在培养初期,花粉退化快,大量小孢子败育,多细胞(核)花粉出现晚、频率低;而易诱导材料花药培养初期,花粉退化相对延缓,多细胞(核)花粉出现早且频率高,这些内在的优势使得更多的小孢子有可能转向孢子体发育,从而获得较高的出愈率。     

小麦不同基因型材料花药培养中雄核发育的研究

对小麦离体花药中花粉发育的调查表明 :难诱导材料花药在培养初期 ,花粉退化快 ,大量小孢子败育 ,多细胞 (核 )花粉出现晚、频率低 ;而易诱导材料花药培养初期 ,花粉退化相对延缓 ,多细胞 (核 )花粉出现早且频率高 ,这些内在的优势使得更多的小孢子有可能转向孢子体发育 ,从而获得较高的出愈率。     

‘马哈利’樱桃雄性不育细胞学观察

运用常规石蜡切片技术,以‘马哈利’樱桃雄性不育株和可育株的花芽为试验材料,对其小孢子和雄配子体的发育过程进行观察研究,运用扫描电镜对其花药和花粉进行观察,并分析‘马哈利’樱桃雄性不育的花粉发育过程及其发生原因。结果显示:(1)不育株与可育株的花粉发育形态在花粉母细胞时期没有差别,均可形成正常四分体。(2)四分体时期之后,不育株的绒毡层细胞膨大并向药室中央挤压,接着与小孢子粘连在一起,小孢子因得不到发育所需要的物质和空间而和绒毡层一起降解消失。(3)扫描电镜观察表明:不育株花药和花粉均呈现干瘪萎缩的形状,可育株花药四腔形状明显,花粉清晰可见萌发沟。研究表明,马哈利樱桃种内存在雄性不育系类型,‘马哈利’樱桃雄性不育与绒毡层细胞异常膨大和提前程序性死亡有关,进而造成了小孢子的异常发育并发生败育现象,研究结果对于樱桃杂交育种亲本选择以及樱桃苗木繁育生产具有重要的理论指导意义。     

橡胶树花药和小孢子发生与发育过程的观察

应用石蜡切片法．观察橡胶树的实生树和RRIM600、GT-1品系的花药壁以及小孢子的发生和发育过程,得到如下结果：1．实生树的花药壁通常由四层细胞组成,发育形式为双子叶型。药室内壁细胞在发育后期进行径向条纹加厚．至花药开裂时仍保留着原生质体。中层由一层或不规则的两层细胞组成,在小孢子单核期消失。绒毡层细胞具单棱或双核,属分泌型,至花粉发育到三细胞时消失。小孢子母细胞减数分裂为同时型。成熟花粉粒具三十细胞。精细胞椭圆形,在光镜下不能区分出细胞质鞘和核仁。所观察的实生树雄花,多数发育正常,很少有空秕的花粉。2．RRIMB00品系的花药和小孢子发生与发育和实生树相似,但至后期只有少数花粉发育正常,多数成为大小不等的败育花粉;此外也有一些败育的雄花。3．GT-1的花药在小孢子母细胞减数分裂时,绒毡层细胞的体积开始异常增大并液泡化．小孢子在四分体内解体或分离后成为空秕花粉。     

橡胶树花药和小孢子发生与发育过程的观察

应用石蜡切片法,观察橡胶树的实生树和RRIM600、CT-1品系的花药壁以及小孢子的发生和发育过程,得到如下结果:1.实生树的花药壁通常由四层细胞组成,发育形式为双子叶型。药室内壁细胞在发育后期进行径向条纹加厚,至花药开裂时仍保留着原生质体。中层由一层或不规则的两层细胞组成,在小孢子单核期消失。绒毡层细胞具单核或双核,属分泌型,至花粉发育到三细胞时消失。小孢子母细胞减数分裂为同时型。成熟花粉粒具三个细胞。精细胞椭圆形,在光镜下不能区分出细胞质鞘和核仁。所观察的实生树雄花,多数发育正常,很少有空秕的花粉。2·RRIM600品系的花药和小孢子发生与发育和实生树相似,但至后期只有少数花粉发育正常,多数成为大小不等的败育花粉;此外也有一些败有的雄花。3.GT-1的花药在小孢子母细胞减数分裂时,绒毡层细胞的体积开始异常增大并液泡化,小孢子在四分体内解体或分离后成为空秕花粉。     

低温预处理影响水稻花药培养效率的机理初探

低温预处理延缓药壁中层和绒毡层的降解,促进表皮层和药室内壁层的发育,延缓花药过氧化物酶同工酶活性的增强。处理期间花药可溶性蛋白质、淀粉酶同工酶潜带发生明显变化。处理期间花药的~3H-TdR渗入和花粉的发育、分裂,表明花粉存在合成和充实活动。绒毡层和花粉间存在囊泡,表皮层和药室内壁层之间存在多泡体的穿壁运动,说明低温处理中药壁向花粉输送雄核发育所需的物质。在进入正常培养初期,经过低温处理的花药药壁仍有表皮层和药室内壁层的发育,多细胞花粉出现提早、数量增加,花粉退化延缓。而未经处理的花药药壁各层均迅速降解,花粉大量退化。