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     

温敏雄性核不育水稻可育花药与不育花药的钙分布

用焦锑酸盐沉淀法研究了温敏雄性核不育水稻在减数分裂时期和单核早期可育花药与不育花药的钙分布.结果表明：在减数分裂时期,可育花药小孢子母细胞和药室内的钙颗粒很少,而不育花药小孢子母细胞中分布许多的钙颗粒,特别是药室中的钙颗粒异常丰富,小孢子母细胞减数分裂异常,细胞质收缩退化.在单核早期,可育花药花粉内的钙颗粒极少,花粉表面分布许多钙颗粒,而不育花药花粉内分布许多钙颗粒,药室内的钙颗粒仍然非常丰富.可育花药维管束鞘细胞体积大且形状规则,细胞内的钙颗粒很少,而不育花药维管束鞘细胞体积小且形状不规则,细胞内的钙颗粒较多.     

温光敏核不育水稻N28S 无花粉败育的显微结构观察

采用石蜡切片和荧光显微技术观察了温光敏核不育水稻N28S 无花粉败育过程中的显微结构变化, 结果显示: N28S 的小孢子母细胞形成后细胞质变得稀薄, 一部分不能进行减数分裂, 一部分减数分裂阻滞在细线期或胞质分裂异常, 最终所有细胞液泡化解体消失。在此过程中, 还观察到小孢子母细胞在细线期胼胝质壁不产生或提早消失, 以及小孢子发育后期花药壁绒毡层的异常解体。认为N28S 的无花粉败育是由小孢子母细胞的细胞质异常引起的, 胼胝质壁和绒毡层的异常是结果而不是原因。     

温光敏核不育水稻N28S无花粉败育的显微结构观察

采用石蜡切片和荧光显微技术观察了温光敏核不育水稻N28S无花粉败育过程中的显微结构变化,结果显示：N28S的小孢子母细胞形成后细胞质变得稀薄,一部分不能进行减数分裂,一部分减数分裂阻滞在细线期或胞质分裂异常,最终所有细胞液泡化解体消失。在此过程中,还观察到小孢子母细胞在细线期胼胝质壁不产生或提早消失,以及小孢子发育后期花药壁绒毡层的异常解体。认为N28S的无花粉败育是由小孢子母细胞的细胞质异常引起的,胼胝质壁和绒毡层的异常是结果而不是原因。     

七叶树小孢子发生及雄配子体发育研究

用石蜡切片法观察了七叶树花药的发育过程.结果表明:(1)雄蕊花药四室,花药壁完全分化时,从外到内依次是表皮、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3~4层细胞,在花药发育成熟时退化消失;绒毡层1层细胞,发育类型为分泌型,小孢子母细胞减数分裂时绒毡层开始退化解体,花药成熟完全消失,仅剩1层绒毡层膜.每一花药中有多列雄性孢原细胞,发生于幼小花药表皮下方;(2)小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体多呈正四面体排列;减数分裂过程中,小孢子母细胞外方被胼胝质壁所包被,小孢子形成后胼胝质壁逐渐消失.成熟花粉二细胞型,外形呈圆三角状,具三孔沟.     

大果白刺雄性不育系的细胞学研究

利用石蜡切片法对大果白刺花药进行细胞学研究,探讨雄性不育系发生败育的时期和方式以及雄性败育与药壁组织间的关系.结果表明:不育系小孢子母细胞形成前期,花药各部分结构发育正常.随着绒毡层的异常解体,多种异常现象相继出现,包括小孢子母细胞液泡化,中层、药室内壁、药隔细胞液泡化,细胞畸形,药壁细胞非正常解体等.退化后整个花药萎缩干瘪,不能开裂,无花粉.因此,大果白刺雄性不育系的绒毡层生理异常并提前退化是导致雄性不育的主要原因.     

S351┐1西瓜雄性不育的细胞学研究

西瓜Ｓ３５１－１雄性不育材料的细胞学观察表明：与对照的同系可育株相比,败育发生在次级造孢细胞到小孢子母细胞或小孢子四分体阶段,多数不育雄花花药中绒毡层始终未分化,药壁常由７－８层细胞组成,少数不育花药中出现绒毡层徒长现象;次级造孢细胞败育不同步,出现多核及多核仁现象,败育后期,药壁细胞逐渐解体,药室瓦解,花粉囊收缩变形。由此可见：其雄性不育与绒毡层的发育异常有直接联系。     

新型光温敏小麦不育系337S的组织结构研究

普通小麦(Triticum aestivum)不育系337S是一种对短日低温、长日高温均敏感不育的新型光温敏雄性不育系。对经过短日低温、长日高温处理的不育系花药及其小孢子的形态和发育过程进行了观察,观察结果表明,不育系337S的花药异常短小,开花后花丝短,花药难外露。花药发育过程中中层组织发育紊乱,绒毡层提前解体,影响了花粉母细胞发育所需的营养供应,导致短日低温处理下的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ和长日高温处理下的花粉母细胞发育时期花粉母细胞发育异常,形成异常小孢子,造成败育。     

S351—1西瓜雄性不育的细胞学研究

西瓜Ｓ３５１－１雄性不育材料的细胞学观察表明：与对照的同系可育株相比,败育发生在次级造孢细胞到小孢子母细胞或小孢子四分体阶段,多数不育雄花花药中绒毡层始终未分化,药壁常由７￣８层细胞组成,少数不育花药中出现绒毡层徒长现象;次级造孢细胞败育不同步,出现多核及多核仁现象,败育后期,药壁细胞逐渐解体,药室瓦解,花粉囊收缩变形。由此可见：其雄性不育与绒毡层的发育异常有直接联系。     

甘蓝型油菜隐性上位互作核不育材料1665花药败育的细胞学研究

采用石蜡切片方法,对甘蓝型油菜隐性上位互作核不育材料1665的可育株与不育株花药进行细胞学观察.结果显示:(1)不育株花药在花粉母细胞减数分裂时期出现异常,部分花粉母细胞细胞分裂相不均等分裂或分裂异常.导致部分四分体形状异常.(2)不育株绒毡层细胞在四分体时期开始生长膨大,单核花粉时期出现液泡化和巨型化,侵占药室,使得小孢子不能正常释放或无法继续发育;部分释放出的小孢子未及时形成花粉壁,阻碍花粉继续发育.不能发育形成二核期和三核期花粉,导致花药败育.     

江浙獐牙菜的小孢子发生和雄配子体形成及其系统学意义

采用常规石蜡切片技术,对江浙獐牙菜(Swertia hickinii Burk)花药壁形成、小孢子发生和雄配子体形成过程进行了研究。结果表明:(1)花药四室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成,药壁发育为双子叶型。绒毡层异型起源,腺质型。花粉成熟时药室内壁径向加长并纤维状加厚,表皮宿存。(2)小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型;小孢子四分体排列方式主要为四面体型,也有左右对称型和"T"型等其他类型;成熟花粉为3-细胞型,具三萌发沟。另外,对獐牙菜属的雄性胚胎学特征进行了全面总结,并与龙胆属、蔓龙胆属及双蝴蝶属进行比较归纳出其共性。研究认为,花药表皮宿存或退化,是獐牙菜属与双蝴蝶属的重要区别之一。     

毛竹的花药发育研究

竹类植物因有着较长的开花周期,其生殖生物学研究的报道相对较少。该研究采用石蜡切片与野外观察的方法,对毛竹花药的发育以及花药发育与花序的关系进行了研究。结果表明:毛竹的花药壁结构包括4层细胞:表皮细胞、药室内壁细胞、中层细胞和绒毡层细胞。药室内壁和中层都只有一层细胞,而且细胞形状较扁,花药发育后期药室内壁会逐渐降解,而中层则会完全解体消失。花药壁的发育为单子叶型,绒毡层为腺质型,而且只有一层,细胞径向较长,最后也会消失。小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂方式为连续型。形成的小孢子经一次有丝分裂后逐渐形成成熟花粉粒,大多为二细胞型,很少产生三细胞型。此外,还发现毛竹花药的发育与花序形态变化存在着相对应的关系。野外连续观察和切片发现,随着花序形态的不断发育变化,首先花药开始形成并不断分化,药壁备层也逐渐形成;接着小孢子逐渐成熟,备层也慢慢随之解体、消失;最后花药逐渐开裂并开始散粉。该研究结果不仅丰富了毛竹和竹类生殖生物学的研究内容,而且对毛竹种质的研究也具有重要意义。     

单叶蔓荆小孢子发生和雄配子体的发育

利用常规石蜡制片法对单叶蔓荆小孢子发生和雄配子体发育进行了详细观察。主要结果如下：（1）花药壁由四层细胞构成,由外到内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁发育方式为双子叶型。（2）花药壁表皮细胞具多细胞腺体。（3）药室内壁和部分药隔细胞具纤维性加厚。（4）绒毡层细胞有两种来源,外周部分来源于初生壁细胞,近药隔部分来源于药隔细胞。绒毡层为分泌型,细胞具双核。（5）小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂为同时型,形成的四分体主要为四面体型排列,偶有左右对称型。（6）成熟花粉粒为2细胞型,花粉具3孔沟。     

葱兰大小孢子发生和雌雄配子体发育及其系统学意义

采用常规石蜡切片技术,对石蒜科葱兰的花药壁发育、大小孢子的发生和雌雄配子体的发生过程进行了研究,并对葱兰属、石蒜科、百合科以及葱科的胚胎学特征进行比较讨论。结果表明:(1)葱兰花药四室,药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成;药壁发育类型为单子叶型,绒毡层的类型为分泌型;花粉成熟时药室内壁径向加长并纤维状加厚,表皮宿存;小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为连续型,小孢子四分体排列方式主要为四面体型,还有少数一些为左右对称型,成熟花粉为2-细胞型。(2)葱兰的雌蕊3心皮合生,子房下位,中轴胎座,3室,每室具2列倒生胚珠;胚珠双珠被,厚珠心,具蓼型胚囊。(3)葱兰属的胚胎学特征与石蒜科的其他种类存在较大的差异,如葱兰属花药壁发育为单子叶型,而石蒜科花药壁发育主要为双子叶型,但葱兰属的这些胚胎学特征却和百合科较为相似。     

Anther structure and pollen development in Melicoccus lepidopetalus (Sapindaceae): An evolutionary approach to dioecy in the family

Anther and pollen development in staminate and pistillate flowers of dioecious Melicoccus lepidopetalus (Sapindaceae) were examined by light and electron microscopy. Young anthers are similar in both types of flowers; they consist of epidermis, endothecium, two to four middle layers and a secretory tapetum. The microspore tetrads are tetrahedral. The mature anther in staminate flowers presents compressed epidermal cells and endothecium cells with fibrillar thickenings. A single locule is formed in the theca by dissolution of the septum and pollen grains are shed at two-celled stage. The mature anthers of pistillate flowers differ anatomically from those of staminate flowers. The epidermis is not compressed, the endothecium does not develop fibrillar thickenings, middle layers and tapetum are generally persisting, and the stomium is nonfunctional. Microspore degeneration begins after meiosis of microspore mother cells. At anthesis, uninucleate microspores and pollen grains with vegetative and generative nuclei with no cytokinesis are observed. Some pollen walls display an abnormal exine deposition, whereas others show a well formed exine, although both are devoid of intine. These results suggest that in the evolution towards unisexuality, the developmental differences of anther wall tissues and pollen grains between pistillate and staminate flowers might become more pronounced in a derived condition, such as dioecy.     

长花柱型滇丁香小孢子发生及雄配子体发育

利用常规石蜡切片法和细胞学压片法,对异型花柱植物滇丁香的长花柱型植株的小孢子发生、雄配子体发育及花粉萌发进行观察。结果表明:(1)长花柱型滇丁香具5枚花药,花药4室。(2)花药壁由1层表皮、1层花药内壁、2层中层和1~3层绒毡层组成;花药壁发育方式为基本型,绒毡层类型为腺质绒毡层。(3)小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,四分体排列方式为四面体型,偶有左右对称型;不同药室间小孢子母细胞减数分裂不同步。(4)成熟花粉粒为二细胞型。(5)小孢子发生和雄配子体发育过程正常,表明长花柱型滇丁香属于发育正常的两性花。(6)授粉4h后,长花柱型滇丁香的花粉在长、短两种花柱柱头上的萌发率分别达(91.8±1.6)%和(93.2±1.1)%,且两者间无显著性差异(t=1.585,df=8,p=0.152),表明长花柱型滇丁香的成熟花粉粒在长、短两种花柱柱头上的萌发均正常。     

麻疯树小孢子发育的研究

用透射电镜观察了麻疯树(Jatropha curcas L.)小孢子发育的超微结构。小孢子母细胞时期内质网和质体较多;减数分裂和四分体时期,细胞处于明显的代谢活跃状态,细胞器丰富,主要有内质网、线粒体、质体、高尔基体和球状体;在小孢子发育早期和晚期,线粒体和内质网仍较丰富;小孢子经过高度的不对称分裂后,形成较大的营养细胞和较小的生殖细胞,营养细胞中细胞器数量明显减少,含大量的淀粉和脂类物质,生殖细胞中脂类物质丰富;表皮、药室内壁和中层细胞在小孢子母细胞和四分体时期淀粉粒丰富,小孢子时期明显减少,绒毡层从小孢子母细胞至小孢子发育晚期的细胞器都很丰富,主要为内质网、质体和线粒体,为二胞花粉发育奠定基础。     

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。     

含笑小孢子的发生、雄配子体的发育及其系统学意义

含笑的花药具4个小孢子囊,花药壁由表皮、药室内壁、3～6层中层和绒毡层组成。绒毡层细胞在发育后期由单核分裂为2核,原位解体,为腺质型;小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型,也有左右对称型的;成熟花粉为3细胞型。在前人对含笑小孢子发生和雄配子体发育的观察描述基础上,丰富了含笑的胚胎学资料,并对其系统学意义进行了探讨。     

八角枫小孢子发生和雄配子体发育

八角枫药壁的发育为基本型。分泌型绒毡层。药室内壁未见纤维状加厚,药壁开裂时,与中层、绒毡层一样退化消失,仅剩宽锯齿状的表皮。小孢子母细胞以同时型的胞质分裂形成四分体。大多数四分体呈四面体型,少数也有左右对称和十字交叉型。成熟花粉粒二细胞,赤道面观为椭圆状,极面观近三裂圆形。三孔沟,外壁具密集的细网状纹饰,细胞内贮藏有丰富的淀粉植。