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.     

水稻DsMS2基因在花药发育中的功能分析

拟南芥MS2（MALE STERILITY2）是一个调控花药花粉发育的关键基因。水稻OsMS2（Os03g07140）基因与拟南芥MS2的序列具有高度同源性。利用RNA干扰技术研究OsMS2基因在水稻花药发育过程中的功能。与野生型水稻相比,转基因植株营养生长阶段正常,但雄性育性降低。转基因植株雄性育性降低与RNA干扰引起的OsMS2基因表达水平降低有关。进一步对转基因植株花药进行细胞学观察,结果表明OsMS2基因表达水平的降低导致绒毡层细胞退化延迟,小孢子壁的形成出现异常。扫描电镜观察结果显示,小孢子壁光滑,不能形成正常的外壁。以上结果表明OsMS2基因在水稻花药发育过程中起重要作用。     

水稻OsMS2基因在花药发育中的功能分析

拟南芥MS2（MALE STERILITY2）是一个调控花药花粉发育的关键基因。水稻OsMS2（Os03g07140）基因与拟南芥MS2的序列具有高度同源性。利用RNA干扰技术研究OsMS2基因在水稻花药发育过程中的功能。与野生型水稻相比,转基因植株营养生长阶段正常,但雄性育性降低。转基因植株雄性育性降低与RNA干扰引起的OsMS2基因表达水平降低有关。进一步对转基因植株花药进行细胞学观察,结果表明OsMS2基因表达水平的降低导致绒毡层细胞退化延迟,小孢子壁的形成出现异常。扫描电镜观察结果显示,小孢子壁光滑,不能形成正常的外壁。以上结果表明OsMS2基因在水稻花药发育过程中起重要作用。     

倒地铃花的形态分化与花药结构研究

利用体视显微镜、半薄切片和超薄切片法对倒地铃(Cardiospermum halicacabum Linn.)雄花和假两性花开花过程及花药发育过程进行了观察和比较研究。结果显示:(1)花蕾发育早期,倒地铃雄花和假两性花的花蕾形态没有区别;花蕾发育后期,雄花雌蕊退化,假两性花雌蕊继续发育,花蕾外部形态出现差异;开花时雄花花药开裂,假两性花花药不开裂。(2)倒地铃雄花和假两性花均具四室花药,呈蝶形;花药壁细胞从外到内依次是表皮、药室内壁、中层(2层)和绒毡层;花药壁发育为基本型,绒毡层为单核分泌型,四分体为四面体型,花粉粒两核;开花时雄花和假两性花中层都有残留;小孢子液泡化时,绒毡层开始降解,两核花粉粒时,假两性花绒毡层降解较快。(3)雄花药室内壁次生加厚完全,裂口区发育,连接同侧花粉囊的连接组织降解,花药开裂;假两性花药室内壁次生加厚不完全,具唇形细胞,药隔细胞壁未降解,同侧花粉囊未连通,花药四室,不开裂;假两性花成熟花粉粒细胞质稀少,内壁不完整。本研究结果表明,倒地铃的雄花是由两性花在发育早期雌蕊停止发育形成的,假两性花则由两性花在发育晚期雄蕊功能退化造成的。     

水稻OsMS2基因在花药发育中的功能分析

拟南芥MS2(MALE STERILITY 2)是一个调控花药花粉发育的关键基因。水稻OsMS2(Os03g07140)基因与拟南芥MS2的序列具有高度同源性。利用RNA干扰技术研究OsMS2基因在水稻花药发育过程中的功能。与野生型水稻相比, 转基因 植株营养生长阶段正常, 但雄性育性降低。转基因植株雄性育性降低与RNA干扰引起的OsMS2基因表达水平降低有关。进一步对转基因植株花药进行细胞学观察, 结果表明OsMS2基因表达水平的降低导致绒毡层细胞退化延迟, 小孢子壁的形成出现异常。扫描电镜观察结果显示, 小孢子壁光滑, 不能形成正常的外壁。以上结果表明OsMS2基因在水稻花药发育过程中起重要作用。     

大百合小孢子发生和雄配子体发育研究

用常规石蜡切片技术和压片法对大百合小孢子发生和雄配子体发育进行观察。结果表明：花药4室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和腺质绒毡层组成,花药壁发育方式为单子叶型,药室内壁部分细胞发育后期发生纤维状加厚。小孢子母细胞减数分裂过程的胞质分裂为连续型,四分体多数为左右对称型,偶有四面体型。成熟花粉为2细胞型,具1个萌发沟。经TTC法检验,成熟花粉生活力为86.3%。从小孢子的发生及雄配子体发育的整个过程看,未见异常现象,能形成大量正常的成熟花粉。     

巴西橡胶树HbMYB52基因的克隆及其在拟南芥中的表达

为揭示Hb MYB52在巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)木材发育过程中的功能,从其转录组中分离克隆到1个MYB转录因子G21亚组成员基因,命名为Hb MYB52,开放阅读框为726 bp,编码242个氨基酸的蛋白,在木质部中高度表达。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达Hb MYB52,虽未改变转基因植株株型,但植株维管束间纤维细胞壁明显增厚,同时抑制了木质纤维、导管次生壁形成。转基因拟南芥株系3和株系6中纤维素和木质素含量减少,相应各组分合成的关键酶基因的表达量也不同程度下降;株系8产生了木质素异位沉积,且木质素合成关键酶基因表达活跃。因此,推测Hb MYB52参与了植物次生壁形成调控,在拟南芥次生壁形成中可能发挥了双重功能:一方面负调控维管束次生壁形成以及各组分的生物合成,另一方面具有促进束间纤维次生壁增厚的作用。     

云南火焰兰的花形态和花药发育的胚胎学特征

关于珍稀濒危植物火焰兰属的研究资料较少。该文以云南火焰兰为研究对象,通过显微镜和石蜡切片技术观察了云南火焰兰的花形态和花药发育胚胎学特征,并结合现有资料探讨了其分类学意义。结果表明：(1)具有分类学意义的花形态特征为唇瓣三裂且花距不明显,合蕊柱圆柱形,花药帽紫色具黄条纹,花粉团一对且由粘盘及粘盘柄连接。(2)花药原基分化出一对侧生花药室,每个花药室的小孢子囊中央分化出一条偏离中轴的不育隔膜组织,发育为一对不等大的次生小孢子囊;花药成熟时,因不育隔膜组织降解而形成2个深裂花粉团。(3)发育完整的花药壁有5～6层,为“多层型”花药壁,包括表皮、2～3层药室内壁、中层和绒毡层;绒毡层细胞为单核、腺质型。花药成熟时,药室内壁发生纤维状加厚,花药室在远轴端开裂散粉。(4)小孢子母细胞经同时型胞质分裂,形成正四面体和左右对称排列的小孢子四分体,小孢子保持在四分体内,经有丝分裂发育为2-细胞型的四合花粉,排列紧密,形成坚固的花粉团;在花药发育过程中未观察到花粉败育现象。该研究结果为火焰兰属的分类学和保护生物学提供了新资料。     

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.     

传统傣药竹叶兰的花粉团发育及分类学意义

该研究利用石蜡切片技术观察并描述了兰科单型属竹叶兰属的花粉团发育过程,包括花形态解剖特征、8个花粉团的形成机制、花药壁发育模式、小孢子发生及雄配子体发育等特征,为该属复杂的系统亲缘关系提供胚胎学证据。结果表明:(1)成熟花药有两个药室,每个药室有4个一簇金色的花粉团,被白色花药帽;早期花药原基分化出的一对并列侧生药室,每个药室中央的小孢子囊在极面观方向分化出两条十字交叉的纵向不育隔膜组织,将其沿花药室纵轴方向深切为4个不等大的棒状次生孢子囊,最后发育为4个花粉团。(2)花药成熟时,靠花药开裂处的隔膜组织比近药隔膜组织的降解速度快且彻底,因此每个药室内的4个花粉团在花药开裂处粘合成一簇。(3)发育完好的花药壁共有6～7层,由外到内为表皮、3～4层药室内壁、中层和双核绒毡层,符合多层型花药壁的发育模式;花药成熟时,表皮退化,纤维性加厚发生在3～4层药室内壁,中层和绒毡层彻底降解。(4)小孢子母细胞通过同时型胞质分裂产生了正四面体型、左右对称、十字交叉型排列的小孢子四分体;小孢子四分体继续保持在同一胼胝质内完成了雄配子体发育,形成了2-细胞型的四合花粉;四合花粉两两或松散或紧密排列,构成了粉质花粉团。在前人的研究基础上,本文证实、补充并分析了竹叶兰属的花粉团发育特征,为该属的亲缘关系提供了胚胎学证据。     

丹参雄性不育系Sh-B的鉴定与花粉发育过程的解剖学研究

在显微水平上对新发现的丹参雄性不育系Sh-B花药发育过程进行了解剖学观察,并对其花粉活力和结实率进行了鉴定。结果显示:根据花器官及花药的形态、大小以及花丝的长度,可以将Sh-B不育株分为3个不育类型,即Sh-B1、Sh-B2和Sh-B3。这3种不育类型均属于雄性不育,其花丝不到正常可育株的1/2,花药干瘪而瘦小,内无花粉粒或花粉无活力;其根、茎、叶以及种子形态结构与正常可育植株基本相似。产生雄性不育的主要原因有:花粉囊药室内壁纤维层加厚,影响花药壁开裂;小孢子母细胞周围不产生胼胝质或产生的胼胝质很少;绒毡层细胞延迟解体;花粉粒畸形。在其花药发育的小孢子母细胞时期、四分体形成前期、单核期、双核期均可能产生雄性不育的小孢子或花粉粒。     

大叶铁线莲大小孢子发生及雌雄配子体发育

铁线莲属植物在花部形态和结构方面存在较大差异, 遗传背景相对复杂。因此, 在杂交育种前对其进行胚胎学研究具有重要意义。利用石蜡切片技术对大叶铁线莲(Clematis heracleifolia)大小孢子发生及雌雄配子体发育过程进行研究, 结果显示, 大叶铁线莲具雄株和两性花植株。雄花中, 雄配子体发育偶见败育现象; 而两性花中多数花粉发育异常, 形成功能性雌花。正常发育的两性花中, 雄蕊较雌蕊先发育完全。花药4室, 具腺质绒毡层, 偶见变形绒毡层。胞质分裂为同时型, 以四面体型四分体为主, 偶见左右对称型。成熟花药中, 花药壁由纤维状加厚的表皮及药室内壁构成, 花粉粒为2-细胞型, 近球状, 散沟型。子房1室, 内含少量退化胚珠及1个发育正常的胚珠, 倒生, 单珠被, 薄珠心, 蓼型胚囊, 具线形大孢子四分体及双核反足细胞。大叶铁线莲可能处于相对进化的过渡地位。在杂交育种中, 建议以雄花植株作为父本, 两性花植株仅用作母本; 在两性花花芽大小为0.5-0.8 cm时进行去雄处理。     

大叶铁线莲大小孢子发生及雌雄配子体发育

铁线莲属植物在花部形态和结构方面存在较大差异, 遗传背景相对复杂。因此, 在杂交育种前对其进行胚胎学研究具有重要意义。利用石蜡切片技术对大叶铁线莲(Clematis heracleifolia)大小孢子发生及雌雄配子体发育过程进行研究, 结果显示, 大叶铁线莲具雄株和两性花植株。雄花中, 雄配子体发育偶见败育现象; 而两性花中多数花粉发育异常, 形成功能性雌花。正常发育的两性花中, 雄蕊较雌蕊先发育完全。花药4室, 具腺质绒毡层, 偶见变形绒毡层。胞质分裂为同时型, 以四面体型四分体为主, 偶见左右对称型。成熟花药中, 花药壁由纤维状加厚的表皮及药室内壁构成, 花粉粒为2-细胞型, 近球状, 散沟型。子房1室, 内含少量退化胚珠及1个发育正常的胚珠, 倒生, 单珠被, 薄珠心, 蓼型胚囊, 具线形大孢子四分体及双核反足细胞。大叶铁线莲可能处于相对进化的过渡地位。在杂交育种中, 建议以雄花植株作为父本, 两性花植株仅用作母本; 在两性花花芽大小为0.5-0.8 cm时进行去雄处理。     

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。     

湖北双蝴蝶小孢子发生及雄配子体发育(英文)

首次报道了湖北双蝴蝶小孢子发生和雄配子体发育。主要结果如下:花药四室;药壁发育为双子叶型;绒毡层异型起源,属腺质型绒毡层,药隔处的绒毡层细胞形成类胎座,其余部位的绒毡层细胞仍为一层细胞;花药成熟时,药室内壁纤维状加厚且柱状伸长,表皮细胞减缩退化,纤维状加厚不明显。小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体排列方式主要为四面体形,少数为十字交叉形;成熟花粉多为2-细胞型,偶见3-细胞型,具三萌发孔。     

峨眉双蝴蝶的胚胎学研究

首次报道了峨眉双蝴蝶Ｔｒｉｐｔｅｒｏｓｐｅｒｍｕｍ ｃｏｒｄａｔｕｍ（Ｍａｒｑ．）Ｈ．Ｓｍｉｔｈ的胚胎学特征,研究结果用以讨论双蝴蝶属的系统演化关系。主要研究结果如下：花药四室;药壁发育为双子叶型;绒毡层属单型起源,细胞具单核,属腺质型绒毡层,药隔处的绒毡层细胞形成类胎座,其余部位的绒毡层细胞仍为一层细胞;在花药成熟时,花药的药室内壁纤维状如厚且柱状伸长,表皮细胞减缩退化,纤维状加厚不明显。成熟花     

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。     

森林草莓MYB家族鉴定及生物信息学分析

为研究草莓MYB基因家族,采用生物信息学方法检索森林草莓(Fragaria vesca L.)基因组中MYB基因,并对其基因结构、蛋白保守结构域、染色体定位、基因进化及花药发育过程中表达水平进行分析。结果表明,草莓基因组中可能含有105个R2R3-MYB、4个MYB3R、1个MYB4R基因,它们不均匀分布在7条草莓染色体上,其中5号染色体上数量最多为26个,部分基因在染色体上形成基因簇。理化分析发现这些MYB蛋白长度和大小差异较大,但均具有保守的R2和R3型结构域,R重复单元均含有特征性的氨基酸,包括最保守的有序间隔出现的色氨酸(W)残基。通过系统进化关系和基因结构信息,草莓MYB基因家族被分成了34个亚组(A1～A34),同时利用拟南芥基因功能预测草莓中对应的直系同源基因的功能,结果表明草莓MYB基因家族参与调控黄酮物质合成、细胞发育、生物/非生物胁迫。花药发育过程中表达水平分析发现FvMYB2、FvMYB85、FvMYB74、FvMYB28在花药发育的5个时期中表达量逐渐升高,尤其是发育后期表达量较高,表明这些基因可能调控花药发育过程。本研究结果为草莓MYB基因家族的功能研究提供参考。     

红直獐牙菜的胚胎学

首次报道了红直獐牙菜大小孢子发生,雌雄配子体形成和胚胎发育过程。主要结果如下：花药四室,药壁发育为双子叶型,绒毡层异型起源,接近腺质绒毡层,中层３层,花药壁表皮宿存,细胞柱状伸长,纤维状加厚,药室内壁退化,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形;成熟花粉为３－细胞;子房２心皮,１室,１２列胚珠,侧膜胎座,薄珠心,单珠被,倒生胚珠,蓼型胚囊,反足细胞３个,宿存时间短,胚乳发育为核型     

珍稀濒危植物十齿花属的花药发育和雄配子体发生及其系统学意义

十齿花属（Dipentodon）为东亚特有单型属,是国家二级保护植物,其系统位置长期有争议。本研究连续三年的野外观察结果表明十齿花（Dipentodon sinicus）的结籽率较低（4.31%）。同时利用常规石蜡制片技术,观察了十齿花的花药发育和雄配子体发育过程。十齿花的花药四室,花药壁发育类型为基本型。成熟花药壁有6层,由表皮,药室内壁,2层中层和2层绒毡层组成,绒毡层为腺质绒毡层。花药成熟时,纤维状加厚发生于药室内壁,便于花药开裂散粉。小孢子母细胞减数分裂的孢质分裂方式为同时型,小孢子四分体多为四面体型,稀左右对称型。成熟花粉粒为二细胞型,具3孔沟。在小孢子发育的减数分裂、小孢子四分体和二细胞型花粉时期,观察到发育不正常的现象,分别占40%、48%和36%。通过与其他亲缘类群的胚胎学特征比较,支持最新分子系统学把它独立成科,放在十齿花目的观点。雄配子体发育过程中,十齿花存在着花粉败育现象,这可能是导致其结实率低的原因之一。