肌醇磷脂信号途径参与胞外钙调素启动花粉萌发和花粉管伸长

高等植物有性生殖是植物发育生物学研究的重要内容之一,而作为雄配子体的花粉在雌蕊柱头上萌发及花粉管在花柱内的持续生长是有性生殖实现的关键。已有许多研究表明Ca2 在花粉萌发和花粉管生长过程中起重要作用。最近,我室在多年细胞外钙调素（calinodulin,CaM）存在。性质及生物学功能研究（孙大业等1995;Sun等1994,1995;Tang等1996）的基础上,通过不过膜的大分子CaM拈抗剂或抗体并结合恢复实验证实细胞外CaM对花粉的萌发和花粉管的伸长具有启动作用（马力耕和孙大业1996）,并发现G蛋白、质膜Caz”通道及胞内依赖Caz”的蛋白…     

PLC—IP3信号途径参与花粉管伸长调控的显微注射实验

以百合（Ｌｉｌｉｕｍ ｄａｖｉｄｉｉ Ｄｕｃｈ．）花粉为材料,通过显微注射肌醇磷脂信使系统中重要组成成分或其抗体,研究该信使系统牟花粉管伸长的影响。发现显微注射动物来源磷脂酶Ｃ（ＰＬＣ）β１－３抗体显著抑制花粉管的伸长生长,而注射ＰＬＣβ４抗体对花粉管伸长无影响;显微注射三磷酸肌醇（ＩＰ３）,可显著促进花粉管伸长生长;显微注射动物来源的ＩＰ３Ｒ２、ＩＰ３Ｒ３抗体可显著抑制花粉管伸长生长,而注射ＩＰ     

花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

以烟草为材料,通过半体内实验,就花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响进行了观察。发现用EGTA及钙调素抗血清处理柱头或花粉均可抑制花粉在柱头上的萌发;向花柱引导组织中显微注射纯化钙调素可促进花粉管束伸长,而注射钙调素抗血清可抑制花粉管束伸长;同时证实玉米花柱和花粉细胞壁中均存在钙调素及钙调素结合蛋白,而且花粉和花柱细胞壁中钙调素结合蛋白的种类有差异。结果表明存在于花粉和花柱细胞外的钙调素对花粉萌发和花粉管伸长均有促进作用。     

沙田柚花柱蛋白对花粉管生长的影响

本文以沙田柚及其授粉树种酸柚为材料,对其花粉在不同培养介质中的萌发率进行测定,筛选了０２～０４ｍｏｌ／Ｌ聚乙二醇－４００（ＰＥＧ－４００）＋００１％硼酸作为花粉萌发介质。用授粉后３ｄ的花柱提取液进行沙田柚、酸柚花粉萌发抑制实验,花柱提取液对自交花粉萌发无抑制作用,明显地抑制花粉管的生长。其中以花柱提取液的３５％饱和度硫酸铵级分对花粉管伸长的抑制最明显。模拟了花粉在雌蕊中的生长方式,进行花粉萌发生长,能收集到较多的花粉管,为研究花粉管的Ｓ－糖蛋白提供了材料。     

类整合素在烟草花粉萌发和花粉管生长中的作用

本文研究了动物整合素VnR抗血清及动物整合素专一性抑制剂含RGD的多肽对体外及半体内培养条件下烟草花粉萌发及花粉管生长的影响。结果表明在体外培养条件下,VnR抗血清及GRGDSP肽对花粉的萌发及花粉管的生长没有明显的抑制作用,但可抑制钙调素促进的花粉萌发和花粉管的生长;两者对柱头上进行的花粉萌发及在花柱里进行的花粉管生长也有一定程度的抑制。对类整合素在花粉萌发及花粉管生长中的作用进行了讨论。     

Ca2+对韭兰花粉萌发和花粉管生长的影响

采用离体花粉培养技术,研究不同浓度Ca²⁺对韭兰花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明,较低浓度(10^-3 mol/L)的Ca²⁺对花粉萌发具明显地促进作用,并促进花粉管较快伸长;而过高或过低浓度则起不到促进的作用。     

花柱和花胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

以烟草为材料,通过半体内实验,就花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响进行了观察。发现用ＥＧＴＡ及钙调素抗血表处理柱头或花粉均可抑制花粉在柱头上的萌发;向花柱引导组织中显微注射纯化钙调素可促进花粉管束伸长,面注射钙调素抗血清可抑制花粉管束伸长;同时证实玉米花柱和花粉细胞壁中均存在钙调纱及钙调素结合蛋白,而且花粉和花柱细胞壁中钙调素结合蛋白的种类有差异。结果表明存在于花粉和花柱细胞外的钙调     

慈菇属植物的花粉管再分配现象

当花粉落到柱头上,并与柱头识别后,花粉萌发长出花粉管等一系列过程,在被子植物有性生殖中占有很重要的地位。正是由于具备萌发条件的花粉长出花粉管,并产生的雄性配子——精子,然后通过花粉管的伸长生长,被输送到胚珠的胚囊内与卵细胞和极核融合,完成被子植物所特有的双受精过     

桔梗花粉萌发与花粉管生长研究

以2年生桔梗植株为材料,采用液体培养法研究了培养基种类、PEG、蔗糖、pH以及培养温度、培养时间对桔梗花粉离体萌发生长的影响,结果表明:(1)浓度为100~150 g.L-1的PEG可显著促进桔梗花粉萌发和花粉管的生长;200~250 g.L-1PEG显著促进花粉萌发,但对花粉管生长的作用不显著。(2)100 g.L-1的蔗糖有利于花粉萌发和花粉管生长,高浓度蔗糖(200 g.L-1)有明显抑制作用;(3)桔梗花粉离体萌发和花粉管生长的适宜培养基为ME3+BK+10%蔗糖+150 g.L-1PEG(pH5.8);(4)25~40℃条件下桔梗花粉均可较好萌发,以30℃培养1.5 h为最佳培养条件。     

果梅花粉离体萌发及花粉管生长特性研究

研究了果梅(Prunus mumeSieb.1et Zucc.)花粉在不同培养基组分、花粉不同培养密度和不同温度及培养时间的离体萌发和花粉管生长特性.结果表明:细叶青花粉萌发及花粉管生长最适宜的液体培养基为30mmol/L MES(pH 6.5)缓冲液中含20%蔗糖,0.01%硼酸,20%PEG-4000,0.03?(NO3)2?4H2O,0.02%Mg-SO4?7H2O;萌发率达45.03%,花粉管长度达597.2μm.适宜于果梅花粉萌发和花粉管生长的花粉粒密度为20~80粒/μL.培养温度过高或过低都不利于果梅花粉的萌发和生长,25℃时花粉萌发和花粉管生长最好.细叶青"、月世界"、莺宿"3个品种的平均萌发率为48.6%,平均花粉管长度为762.3μm.果梅花粉在不同培养温度下,萌发及生长不同,在25℃条件下花粉管生长速度最快,集中在0~12 h内,3个品种花粉管平均生长速度为58.5μm/h.     

应用水稻花粉离体萌发体系观察花粉管内微丝分布

采用非固定、DMSO渗透和异硫氰酸标记的鬼笔环肽（FITC—Ph）染色方法,观察水稻花粉离体萌发过程中花粉管内肌动蛋白微丝的形态和分布。结果表明：（1）水稻花粉水合2min后即可萌发,花粉管生长速度在600～1500μm／h之间。（2）水合而未萌发的花粉粒中,大量较短的梭形微丝束构成微丝网络结构,萌发过程中花粉粒内的梭形微丝束松解,部分微丝转移至萌发的花粉管内沿花粉管纵轴呈束状结构;随着花粉管的伸长,微丝束主要分布在花粉管中前端,但在花粉管顶端区域始终未见明显的微丝束。（3）水合后不能正常萌发的花粉粒内肌动蛋白微丝呈弥散不规则分布,在相同萌发时间生长迟缓的花粉管中,微丝束较少,且主要位于花粉管近萌发孔的部位。表明微丝骨架的形态和分布影响水稻花粉管的萌发和生长。     

桃花粉离体萌发和花粉管生长特性研究

采用花粉离体萌发法研究不同培养基组分和培养条件对桃花粉萌发和花粉管生长的影响,同时对不同贮藏温度下的桃花粉寿命进行研究.结果表明:固体培养基与液体培养基对桃的花粉萌发率和花粉管长度影响差异不显著;10%蔗糖是大多数桃品种花粉的最适萌发条件;硼能提高桃花粉的萌发率,但对花粉管的生长没有促进作用;桃花粉在20℃～25℃的培养温度下萌发率最高,花粉管最长;桃花粉萌发率和花粉管长度在培养前3 h内上升最快,3～5 h上升趋势减弱,5 h后基本停止;随着贮藏温度的升高和贮藏时间的延长,花粉生活力呈降低的趋势.     

不同培养条件对黄连木花粉萌发和花粉管生长的影响

以黄连木花粉为试材,采用离体培养法研究了培养基组分和植物生长调节物质对黄连木花粉萌发和花粉管生长的影响.结果表明:花粉萌发和花粉管生长的适宜蔗糖浓度为15%,适宜培养温度为25℃;该培养条件下,花粉萌发率和花粉管长度分别达最大值63.3%和412.1 μm.硼酸、赤霉素(GA3)和吲哚乙酸(IAA)在一定浓度范围内,可以促进黄连木花粉萌发和花粉管生长,浓度过高时起抑制作用;最适宜黄连木花粉萌发和花粉管生长的硼酸浓度、赤霉素(GA3)和吲哚乙酸(IAA)浓度分别为100、50和15 mg/L.     

杜仲花粉离体萌发特征及花粉管微丝骨架分布

以干燥的杜仲成熟花粉为材料,对杜仲花粉离体萌发的适宜液体培养基配方进行了筛选,并对花粉萌发特征及花粉管微丝骨架分布规律进行了研究。结果表明:(1)适宜杜仲花粉离体萌发的液体培养基组成为200g/L蔗糖+30mg/L硼酸+10mg/L Ca(NO3)2,于26℃条件下离体培养18h的花粉萌发率可达46.29%±3.75%。(2)在适宜液体培养条件下,杜仲花粉萌发率在培养6h内急剧增长,随后趋于平稳;而花粉管在培养8h内伸长较快,之后有放缓趋势,至培养48h时,花粉管长度可达363.14±30.51μm。(3)杜仲花粉属于2胞花粉,花粉萌发过程中,营养核和生殖核的移动存在一定的时序性,通常营养核先于生殖核进入到花粉管;杜仲花粉生殖核的有丝分裂发生在花粉管中,离体培养12h可逐渐观察到有丝分裂行为。(4)花粉萌发过程,微丝骨架形成束状,与花粉管伸长方向平行排布,与较为稀疏的网状微丝阵列组成连续系统,引导细胞核的运动。     

梨花柱S-RNase对花粉管超微结构的影响

采用光学显微镜和透射电子显微镜研究了离体条件下不同品种梨花柱S—RNase对异花(亲和)及自花(不亲和)花粉萌发和花粉管生长及其超微结构的影响。结果表明,花柱S—RNase抑制不亲和花粉的萌发和花粉管的生长,对亲和花粉的萌发和花粉管的生长基本没有影响。花粉生长初期,亲和及不亲和花粉管超微结构相似;但培养24h以后,亲和花粉管中充满细胞质和细胞器,而不亲和花粉管中只有靠近花粉管前端有少量细胞质,细胞壁增厚,细胞壁与细胞质之间有一层胼胝质和电子透明区间隔。     

在烟草和蓝猪耳花粉萌发及花粉管生长中阿拉伯半乳糖蛋白的作用

采用花粉离体培养技术研究了阿拉伯半乳糖蛋白(arab inogalactan prote ins,AGPs)在烟草和蓝猪耳花粉萌发及花粉管生长中的作用。结果表明:βG lcY(-βG lucosyl Yariv reagent,一种能与AGPs特异结合的试剂)处理导致蓝猪耳花粉萌发率和花粉管生长速度下降;βG lcY对烟草花粉管的生长也有一定的抑制作用。另外,采用免疫荧光技术,发现在烟草和蓝猪耳未萌发的花粉粒中,AGPs主要分布在萌发孔上;在烟草离体生长的花粉管中AGPs呈均匀分布,但是在蓝猪耳离体生长的花粉管中未观察到AGPs的分布。     

UV-B辐射对植物花粉萌发率和花粉管生长的累积效应

研究了19种植物花粉在不同UV－B辐射强度和辐照时间下其萌发率和花粉管伸长的变化,结果表明,UV－B辐射增加显著抑制大多数植物花粉的萌发率和花粉管生长;与对照相比,较高强度的UV－B对花粉的抑制作用大于较低强度;几个种的花粉萌发率及花粉管生长对UV－B增强不敏感,甚至被UV－B辐射所促进;辐射时间越长,对花粉抑制作用愈大,说明具有辐射累积效应,由此可知,植物花粉的萌发过程对UV－B的敏感性变化在自然条件下将会产生严重的生态学后果。     

GA_3对含笑花粉萌发及花粉管生长的影响

以含笑（Michelia figo）花粉为试材,采用花粉离体培养法,研究GA3对含笑花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明,GA3可以促进含笑花粉提早萌发,20～200 mg/L GA3对含笑花粉萌发和花粉管生长起促进作用,浓度超过200 mg/L花粉萌发和花粉管生长均受到抑制。以GA3200 mg/L的促进作用最好。     

培养基组分及培养条件对蜡梅花粉萌发及花粉管生长的影响

采用液体培养法研究不同培养基组分和培养条件对蜡梅花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明:(1)PEG-4000是蜡梅花粉离体培养所必需的培养基成分,当培养基中无PEG-4000时,花粉不能正常萌发。(2)培养基内低浓度蔗糖对花粉萌发和花粉管的生长无显著影响,但随着蔗糖浓度的升高,则对花粉萌发和花粉管生长表现出强烈的抑制作用,且浓度越高,抑制效应越强。(3)培养基内其它组分分别在一定浓度范围(0～250g/L PEG-4000、0～50mg/L硼酸、0～30mg/L硝酸钙)内对花粉萌发及花粉管生长有促进作用,但超过上述高限值时则起抑制作用。(4)培养基内镁和钾的浓度对花粉萌发及花粉管生长影响不显著。研究表明,蜡梅最适花粉液体培养基组分为250g/L PEG-4000+50mg/L H3BO3+30mg/L Ca(NO3)2.4H2O,且在pH 5.5、温度15℃和600lx的光照培养条件下蜡梅花粉萌发和花粉管生长最佳。     

亚精胺对苹果花粉萌发与花粉管伸长的抑制效应及其与Ca2+的关系

20～ 10 0 μmol·L- 1外源亚精胺 (Spd)抑制苹果 (品种 :国光、富士、金冠 )花粉萌发与花粉管伸长 ,其效应随浓度增加而增强 ;Ca2 ( 1mmol·L- 1)在一定程度上削弱这种抑制效应 ,而Ca2 的良好作用则又为Ca2 通道竞争性抑制剂La3 所消除 ,Ca2 载体A2 3187仅削弱Ca2 对花粉管伸长的良好作用