花粉管细胞壁结构及胞质运动

花粉管的极性顶端生长是将雄配子体运输到子房的过程,在高等植物有性生殖过程中起着重要的作用。花粉管的生长过程包括许多方面,其中最为重要的是花粉管细胞壁的合成和胞质运动。本文就细胞壁的结构及组成,生殖细胞和营养核的移位,细胞器以及分泌小泡的运动等方面作了较全面论述。     

花粉管生长调控的研究进展

本文从花粉管的生长特性、细胞质组成、细胞骨架、细胞壁的结构与合成、Ｃａ２＋通道和向性生长机制六个方面,综述了近些年来对花粉管生长调控研究的进展。     

花粉管细胞结构与生长机制研究进展

花粉管的极性顶端生长是一个复杂的动力学过程, 在高等植物有性生殖过程中起着重要的作用。花粉管的生长过程包括许多方面, 其中最为重要的是花粉管细胞骨架动态和胞质运动。本文较全面地综述了花粉管的结构、细胞骨架、胞质运动、囊泡转运及循环、线粒体运动以及内质网和高尔基体之间囊泡运动等。     

花粉管细胞结构与生长机制研究进展

花粉管的极性顶端生长是一个复杂的动力学过程,在高等植物有性生殖过程中起着重要的作用。花粉管的生长过程包括许多方面,其中最为重要的是花粉管细胞骨架动态和胞质运动。本文较全面地综述了花粉管的结构、细胞骨架、胞质运动、囊泡转运及循环、线粒体运动以及内质网和高尔基体之间囊泡运动等。     

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。     

硼缺乏导致花粉管细胞壁多糖分布的改变

集应用免疫细胞化学及显微红外光谱分析技术,深入研究了硼元素对花粉管生长的调节作用。用识别甲酯化果胶的单克隆抗体JIM7和识别酸性果胶的JIM5对离体培养的百合（LiliumlongiflorumThunb．）及烟草（NicotianatabacumL.cv．“PetitHavana”）花粉管进行免疫荧光标记,发现无硼培养导致细胞壁果胶成分呈异常分布,酸性果胶在花粉管顶端大量富集;苯胺蓝诱导荧光法揭示,无硼培养引起胼胝质在顶端细胞壁积累。通过显微红外光谱（FTIR）分析,进一步验证了无硼培养导致细胞壁酸性果胶质含量的增加,并发现酚酯含量比正常情况减少,而游离酚类化合物含量明显增加。上述结果表明,硼可能作为一种相关因子影响关键酶活性,改变细胞壁多糖网状结构以至细胞壁的延展性,从而调节花粉管生长;酚类积累对质膜完整性的影响也会对调节花粉管生长有间接作用。     

从细菌,酵母及植物多糖合成酶的调控看花粉管胼胝质酶的调控

多糖作为结构和能量分子是植物重要的组成成分。植物细胞壁主要万分为多糖。细胞壁在确定细胞生长、形状方面起重要作用,细胞壁还参与细胞的营养吸收、信息传递,也是防止外源对细胞不良影响的第一道防线。不同植物细胞壁的多糖万分可作为食品、建筑及造纸原料,广泛的工业价值。通过描述细菌、酵母及植物多糖合成酶的机制,推断花粉管胼胝质合成酶的可能调控机制。     

蛋白酶体抑制剂MG132对青扦花粉萌发和花粉管生长的影响

泛素/蛋白酶体系统(UPP)是真核细胞内蛋白质选择性降解的主要途径,而蛋白酶体是UPP中蛋白质降解的场所。本文应用细胞学、统计学方法以及FTIR技术研究了蛋白酶体抑制剂MG132对青扦(Peceawilsonii)花粉萌发、花粉管生长的影响。结果表明:MG132显著抑制青扦花粉萌发和花粉管生长,并导致花粉管形态异常,主要表现为花粉管亚顶端出现液泡化,并且液泡随着培养时间的延长而扩大到整个花粉管,花粉管濒临死亡;而DMSO以及非蛋白酶体抑制剂E-64不产生类似结果;半薄切片结果表明,MG132处理后不仅花粉管细胞质发生液泡化,生殖细胞也发生液泡化;FTIR分析进一步表明,MG132处理后,花粉管顶端的细胞壁蛋白和果胶质含量大幅度下降。上述结果表明:MG132通过抑制蛋白酶体活性显著影响青扦花粉萌发及花粉管生长;UPP在青扦花粉萌发、花粉管极性生长模式的建立和维持过程中起重要作用;抑制蛋白酶体活性将导致青扦花粉管的程序性死亡。     

蛋白酶体抑制剂MG132对青扦花粉萌发和花粉管生长的影响

泛素／蛋白酶体系统（UPP）是真核细胞内蛋白质选择性降解的主要途径,而蛋白酶体是UPP中蛋白质降解的场所。本文应用细胞学、统计学方法以及FTIR技术研究了蛋白酶体抑制剂MG132对青扦（Pecea wilsonii）花粉萌发、花粉管生长的影响。结果表明：MG132显著抑制青扦花粉萌发和花粉管生长,并导致花粉管形态异常,主要表现为花粉管亚顶端出现液泡化,并且液泡随着培养时间的延长而扩大到整个花粉管,花粉管濒临死亡;而DMSO以及非蛋白酶体抑制剂E-64不产生类似结果;半薄切片结果表明,MG132处理后不仅花粉管细胞质发生液泡化,生殖细胞也发生液泡化;FTIR分析进一步表明,MG132处理后,花粉管顶端的细胞壁蛋白和果胶质含量大幅度下降。上述结果表明：MG132通过抑制蛋白酶体活性显著影响青扦花粉萌发及花粉管生长;UPP在青扦花粉萌发、花粉管极性生长模式的建立和维持过程中起重要作用;抑制蛋白酶体活性将导致青扦花粉管的程序性死亡。     

金鱼草花粉管亚原生质体的分离及在培养中的行为

应用酶法从金鱼草花粉管中分离出大量的亚原生质体。这种亚原生质体培养在 D_2液体培养基中,不论是有核的或是无核的都能再生厚的细胞壁和生长出花粉管状的管状结构。这些管状结构除了它们的顶端区外也沉积厚的细胞壁。随着管状结构的生长,内含物逐渐移向管状结构的顶端。当生长停止后,内含物可能完全被耗尽;有时管状结构的顶端破裂,内含物释放至培养液中。无核和有核亚原生质体同样显示有正常花粉管的基因表达的特性,即在培养中有类似花粉管生长的行为。这一事实表明在萌发的花粉管中有预先合成的 mRNA 的存在。     

从柱头到胚囊——花粉管发育研究进展

花粉管的生长和发育是植物有性生殖过程中重要环节。本文首先介绍了花粉管的结构及其脉冲生长方式。然后介绍了花粉粒在柱头上萌发、花粉管在花柱道中生长及其进入胚囊的一些特点,同时还介绍了雌蕊在花粉管生长发育所起的重要作用。     

微丝骨架的构成及其对花粉管极性生长的调控作用

微丝骨架是细胞骨架的重要组成部分,它由肌动蛋白和肌动蛋白结合蛋白组成,广泛存在于真核细胞中。近年来,大量研究表明植物花粉及花粉管中存在丰富的微丝骨架。目前,在微丝骨架作为信号转导途径的靶标参与对花粉管极性生长的调控、微丝骨架在花粉和花粉管中的分布及其在花粉管生长过程中与其他信号分子之间的相互作用等方面取得了一系列突破性进展。     

G蛋白对花粉管生长的调控作用

花粉萌发和花粉管生长是花粉与雌蕊相互作用过程中受到高度调控的发育过程,它涉及花粉与雌蕊的识别作用、细胞间及细胞内信息传递等生理反应。近年的研究表明G蛋白作为一类重要的信号分子在调控花粉管生长中起重要作用。着重介绍G蛋白对花粉管生长的调控作用以及此过程中G蛋白与其它信号组分的协同作用。     

细胞壁在植物生殖生长中的作用

植物细胞壁在生殖生长中起着重要作用,如胼胝质壁启动大小孢子母细胞的分化途径,影响大小孢子的发生和发育,启动花粉萌发和花粉管伸长;固定或稳定胚胎的极性轴,维持胚胎分化状况等。     

细胞壁结合的β—葡聚糖酶对百合花粉管顶端生长的调节作用

从离体培养的麝香百合（Lillum longiforum Thunb.)花粉管细胞壁中分离纯化出β－葡聚糖酶。抑制剂野尻酶素（mojirimycin)使该酶活性明显降低。若在百合花粉培养的初始或培养1h时加入3mmol/L野尻酶素,与对照相比较,花粉的萌发率分别抑制99．6％和91.4％。若把3mmol/L野尻酶素分别在培养的不同时刻（0、1、1．5和2h）加入到液体培养基中,花粉管的生长都即刻受阻。此后,花粉管生长方向稍有改变,且花粉管直径略增,呈弯曲的非正常形态。用视频显微术跟踪记录在正常或含有不同浓度野尻酶素（0.003、0．03、0．3和3mmol/L）的半固体培养粉管直径、胞质内细胞器及囊泡的分布和顶端生长区的区域范围也呈现异常。野尻酶素对花粉管生长的抑制是可逆转的。这些结果表明,β－葡聚糖酶参与百合花粉的萌发和花粉管生长的调节。结合我们已报道的该酶的性质及作用方式,进而推测该酶通过降解1,3－1／1,4－或1,3：1,4－β－葡聚糖,影响细胞壁的延展性,从而对花粉管顶端生长显示调节作用。     

细胞壁在植物胚胎发生中的作用

在植物的生长与发育过程中,细胞壁不仅在决定和维持细胞形态方面发挥了重要作用,而且还参与了对细胞生长与分化的调控,这种调控涉及一些细胞壁信号分子,尤其是一些细胞壁水解产物在细胞内和细胞间的转导。现对细胞壁在植物胚胎发生中的作用进行综述。     

花粉管向胚珠方向生长的控制机理

被子植物的受精过程复杂而精细,包括柱头识别、花粉管萌发、花粉管穿过花柱、花粉管进入珠柄和胚囊、释放精子等过程。花粉管准确定位于胚珠,从珠孔进入胚囊对于受精过程的完成具有重要意义。本文主要介绍雌配子体在花粉管向胚珠生长过程中导向机理。     

花粉管中的微丝和微管

对花粉管中的微丝和微管研究的几个问题的进展进行了综述, 包括微丝和微管在花粉管中的分布;微丝和微管在花粉管胞质流动、细胞器运动以及花粉管生长中的作用等几个方面。并对今后这些方面研究的重要问题进行了论述。     

百合远缘杂交花粉萌发及花粉管生长过程观察

利用荧光显微镜对百合远缘杂交组合Bernini×Pollyanna花粉萌发及花粉管生长过程进行观察研究,结果显示,授粉后3~30 h内花粉萌发形成花粉管,且花粉管生长速度由快到慢,48~51 h内花粉管停止生长,花粉管最后深入到花柱的1/3处,并观察到一些异常的花粉管形态;花粉管生长过程中还伴随着一系列的胼胝质反应,出现的部位依次是乳突细胞、花粉管、花柱通道细胞、胚珠中的胚囊.结果表明该杂交组合不亲和.研究认为Berni-ni柱头乳突细胞是阻碍Pollyanna花粉管生长的第一道屏障,花柱通道细胞是抑制花粉管在花柱内生长的第二道屏障.     

棉纤维细胞发育研究的进展

植物细胞壁的研究已有100多年的历史,最早人们研究的主要是植物细胞分裂过程中,两个子细胞间中胶层的新壁形成过程。直到60年代初,Cocking用酶法除去细胞壁获得有活力的原生质体后,开辟了细胞壁再生研究的新领域。棉纤维细胞、根毛细胞和花粉管等是供研究植物细胞壁用的特殊单细胞材料,具有许多优点。如棉纤