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。     

蒙古莸小孢子发生和雄配子体发育的研究

运用常规石蜡切片技术对蒙古莸小孢子发生和雄配子体发育进行了观察.结果表明:(1)花药4室,花药壁由4层细胞组成,由外向内分别为表皮、药室内壁、1层中层和绒毡层,花药壁发育方式为双子叶型.(2)花药壁表皮具多细胞腺体,药室内壁、药隔部分细胞发育后期均发生纤维性加厚.(3)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.腺质绒毡层,发育后期为二核.(4)小孢子母细胞减数分裂过程胞质分裂为同时型,四分体多数为四面体型,偶有左右对称型.(5)成熟花粉为2细胞型,具3个萌发沟.     

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     

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。     

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。     

核桃楸的胚胎学研究（Ⅰ）——小孢子发生及雄配子体发育

通过石蜡制片技术对小孢子的发生和雄配子体发育过程进行了系统的研究。结果表明：花药含有4个花粉囊;花粉囊壁包括表皮、纤维层、中层、绒毡层;花药壁发育属基本型,腺质绒毡层,中层和绒毡层在花粉发育过程中逐渐解体,成熟的花粉囊只保留表皮和纤维层。小孢子母细胞减数分裂中,细胞质分裂是同时型。四分体排列方式为四面体型,四分体解体产生单核花粉粒,成熟花粉为2-细胞型。     

一品红雄配子体发育研究

一品红花药来源于雄蕊原基,花药由表皮(1层)、药室内壁(1层)、中层(1层)、绒毡层(1层)及造胞细胞组成,花药四室,药壁发育为双子叶型。小孢子发生和雄配子体发育是经由小孢子母细胞减数分裂形成四分体,该四分体胞质分裂为同时型,四分体排列为四面体型,小孢子再经有丝分裂形成2-核花粉。花药壁层的变化是表皮在花药成熟期消失,中层在四分体时消失,药室内壁在花药成熟期形成柱状纤维层。绒毡层在单核小孢子期径向伸长,有双核或多核,另外有的绒毡层细胞形成横隔或类胎座;进入2-核花粉期,绒毡层细胞分泌颗粒物进入药室,为非典型腺质绒毡层;进入成熟期绒毡层消失。同时观察到花药发育异常现象。     

观光木的小孢子发生及雄配子体发育的研究

采用石蜡切片法对观光木(Tsoongiodendron odorum Chun)的小孢子发生和雄配子体发育进行了解剖学研究.观光木的花药由花药原基发育而来,具4个小孢子囊,花药壁由表皮、药室内壁、2～3层中层和1～2层绒毡层组成.中层在小孢子四分体时期开始解体,最终消失;绒毡层为腺质绒毡层,细胞具1～2核,在花药发育过程中不断分泌各种物质,提供小孢子发育,直到花粉成熟绒毡层才自溶消失.初生造孢细胞分裂形成次生造孢细胞,次生造孢细胞再转化为小孢子母细胞,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为修饰性同时型,四分体排列方式为交叉型、对称型或"T"型(极少),成熟花粉粒二细胞型,开花时散出.观光木的成熟花粉粒存在严重的败育现象.     

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。     

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.     

青秆竹花的解剖观察与分析

为明确自然状态下青秆竹(Bambusa tuldoides)不同发育阶段花器官的形态以及雌雄配子体的发育状态,总结其败育类型,该文通过采用解剖和切片等方法对青秆竹花器官的各部分外观形态以及雌雄配子体的发育过程进行观察,并分析其结实率低下的原因。结果表明:(1)青秆竹小穗为无限花序,下部的小花先发育,但基部具有潜伏芽,因此又具有有限花序的特征;小穗柄不发达,簇生花枝节部。(2)每朵小花拥有内、外稃各1枚,花药6枚,浆片3枚,雌蕊1枚;浆片透明,边缘具有发达的纤毛;子房具棱,子房上部具绒毛,子房1室,侧膜胎座,倒生胚珠,三分枝羽状柱头。(3)青秆竹花药具有4个药室,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层4层结构组成;绒毡层为腺质型,花药发育后期极度退化;小孢子母细胞分裂类型为连续型,产生两边对称型小孢子,花粉粒细胞成熟后为3核。(4)雄蕊和雌蕊出现多种败育类型,可能是导致结实率低的主要原因。综上结果表明,青秆竹花器官的形态结构发育正常,而雌雄配子体发育过程中出现异常,造成了其结实率低。     

鹅毛竹大小孢子及雌雄配子体发育

利用扫描电镜、透射电镜、石蜡切片,对鹅毛竹的花芽分化、大、小孢子及雌、雄配子体的发育进行了详细观察.结果发现:鹅毛竹花药具4个药室,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层4层结构组成,花药壁发育为单子叶型,绒毡层为腺质型,小孢子母细胞减数分裂中的胞质分裂为连续型,产生左右对称型小孢子.鹅毛竹成熟花粉大多2细胞型,都具1个萌发孔.鹅毛竹子房为单子房,子房1室,侧膜胎座,一个倒生胚珠,双珠被,薄珠心.大孢子母细胞由一个雌性孢原细胞直接发育而成,大孢子四分体呈线型,合点端一个大孢子分化为功能大孢子,由功能大孢子经过3次有丝分裂形成8核胚囊,发育类型为蓼型,位于核点端的3个细胞核进行多次分裂形成多个反足细胞.至此,成熟胚囊形成.并就鹅毛竹不结实的原因进行了探讨.     

笔竹大小孢子发生及雌雄配子体发育研究

为探讨笔竹(Pseudosasa viridula)结实率低的原因,该文通过采用石蜡切片的方法结合显微技术对笔竹大小孢子发生及雌雄配子体的发育过程进行研究.结果表明:(1)笔竹的雄蕊多为3枚,极少有6枚,每枚花药具有4个花粉囊.(2)花药壁发育为基本型,由4层细胞构成,由外向内依次为表皮细胞、药室内壁细胞、中层细胞和绒...     

An Arabidopsis F-box protein regulates tapetum degeneration and pollen maturation during anther development

The Arabidopsis anther has a bilateral symmetry with four lobes, each consisting of four distinct layers of somatic cells from the outer to inner side: epidermis, endothecium, middle layer and tapetum. The tapetum is a layer of cells comprising the inner surface of the pollen wall. It plays an important role in anther development by providing enzymes, materials and nutrients required for pollen maturation. Genes and molecular mechanisms underlying tapetum formation and pollen wall biosynthesis have been studied in Arabidopsis. However, tapetum degeneration and anther dehiscence have not been well characterized at the molecular level. Here, we report that an Arabidopsis gene, designated reduced male fertility (RMF), regulates degeneration of tapetum and middle layer during anther development. The Arabidopsis dominant mutant rmf-1D overexpressing the RMF gene exhibited pleiotropic phenotypes, including dwarfed growth with small, dark-green leaves and low male fertility. Tapetum development and subsequent degeneration were impaired in the mutant. Accordingly, pollen maturation was disturbed, reducing the male fertility. In contrast, tapetum degeneration was somewhat accelerated in the RMF RNAi plants. The RMF gene was expressed predominantly in the anther, particularly in the pollen grains. Notably, the RMF protein contains an F-box motif and is localized to the nucleus. It physically interacts with the Arabidopsis-Skp1-like1 protein via the F-box motif. These observations indicate that the RMF gene encodes an F-box protein functioning in tapetum degeneration during anther development.     

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。     

斗竹的开花生物学特性研究

通过野外观测及光学解剖,观察了斗竹(Oligostachyum spongiosum)开花林相、开花动态、花器官构造、结实情况,以及花后林相更新等生物学特性,采用光学显微技术结合石蜡制片,对斗竹的大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育过程进行研究。结果表明：(1)斗竹为一次性整体开花竹类,花期为4月下旬～5月下旬,花期约持续45 d,成花量大。(2)花序为圆锥状混合花序,每花序由4枚小穗构成;小穗细长,每枚小穗由5～17枚小花组成;小花为颖花,顶部小花不发育,外稃、内稃各1枚;浆片3枚,卵圆形;雄蕊4～6枚(多为6),每枚花药具有4个花粉囊,花药壁发育为基本型,绒毡层为腺质型,小孢子四分体为左右对称型,成熟花粉粒为2 细胞型,球形,表面纹饰颗粒状,具单个萌发孔,花粉发育过程中部分花药出现异常收缩及空腔的败育花粉粒;雌蕊1枚,柱头3叉,羽毛状,子房1室,胚珠倒生,厚珠心,胚囊为蓼型,成熟胚囊结构及发育过程均正常;雌雄同熟,异花授粉,果实为颖果。(3)斗竹花后全林死亡,结实率低,自然条件下结实率为8.1%。研究结果为研究竹子系统分类、开花机制,开展杂交育种及竹林更新复壮工作等提供基础性资料。     

三叶木通大小孢子发生和雌雄配子体发育研究

三叶木通（Akebia trifoliata）属于木通科（Lardizabalaceae）木通属（Akebia）,为雌雄异花,雌雄同株的木质藤本植物,具有药食两用的经济价值。本文运用石蜡切片技术观察了三叶木通的大小孢子发生和雌雄配子体发育过程中胚胎学特征,以期了解三叶木通有性生殖过程,分析该物种自然条件下结实率低的生殖原因,为其后续进行杂交育种和新品种培育提供理论基础。结果表明：三叶木通雄蕊6枚,每枚花药具4个小孢子囊,花药壁完全分化时由外到内依次为1层表皮、1层药室内壁、2~3层中层及1层绒毡层,且绒毡层为分泌型绒毡层。小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型排列,从四分体分离出来的小孢子经过进一步发育形成2-核成熟花粉细胞。小孢子囊中的小孢子四分体时期存在少量败育现象。雌蕊具1室子房,为侧膜胎座,胚珠横生,多枚,双珠被,厚珠心。大孢子母细胞减数分裂后形成的大孢子四分体呈线型排列,靠珠孔端的3个大孢子退化,合点端的1个大孢子发育成为功能大孢子,经3次连续有丝分裂并进一步发育为七细胞八核的蓼型胚囊。雌花中的雄蕊早期发育正常,但小孢子发育至单核靠边期不在进一步发育,花药壁不开裂。雄花中的心皮早期发生退化,心皮愈合不完全,无胚珠产生。三叶木通大、小孢子发生和雌、雄配子体发育基本正常,不是导致其结实率低的原因,结实率低可能与影响传粉的外部因素有关。     

关苍术两性花与雌花花药的解剖学研究

苍术属(Atractylodes DC.)是菊科菜蓟族(Cynareae)刺苞亚族(Carlininae O. Hoffm.)的一个东亚特有属,世界上仅有7种,其中我国有5种。该研究以关苍术为材料,采用石蜡切片法比较研究了两性花和雌花的花药及雄配子体发育进程,并进一步探讨了其雌花产生花药退化的时期及原因。结果表明：(1)关苍术小孢子发育与花蕾长度间存在相关性,当花蕾长度在5 mm时进入花粉母细胞时期,花药壁已分化,在7~9 mm时处于四分体时期,大于11 mm时开始进入花粉粒时期。(2)关苍术花药5个,花粉囊4个,减数分裂属同时型,四分体以正四面体为主,属3-细胞型,萌发沟3个。(3)关苍术花粉囊壁发育属双子叶型,从外层的表皮、药室内壁,到内层的中层和绒毡层均由一层细胞构成,关苍术绒毡层为腺质绒毡层。(4)关苍术雌花花药退化发生在花药发育早期至四分体时期,表现为花药发育早期畸形、药壁分化异常、小孢子母细胞发育停滞在前期、绒毡层增生4个原因。该研究结果为苍术属植物的系统发育、物种形成和进化提供胚胎学依据。     

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。     

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。