莴苣助细胞发育过程中钙的分布研究

用焦锑酸盐沉淀法对莴苣助细胞中的钙分布进行了观察。结果表明,开花前3天刚形成的助细胞中的钙颗粒很少:开花前2天助细胞壁中的钙颗粒增加;开花前1天助细胞珠孔端细胞壁加厚,其中积累了许多钙颗粒:开花当天助细胞珠孔端的丝状器中聚集了大量的钙颗粒。授粉后1h时两个助细胞的结构和钙分布发生差异,一个呈退化状,其中的钙颗粒明显增多,另一宿存助细胞中的钙分布与授粉前相似。去雄不授粉1天后两个助细胞均保持完好,且两助细胞中的钙分布没有明显差异,表明由花粉管引起一个助细胞中钙含量增加进而导致了助细胞退化。退化助细胞在卵细胞与中央细胞之间形成一薄层。助细胞退化后不同部位的钙颗粒呈现出与受精作用密切有关的变化:授粉后1h时,钙主要聚集在近合点端部位;授粉后2.5h卵细胞即将受精,这时许多细小的钙颗粒主要聚集在卵细胞与中央细胞之间的薄层中;授粉后4h精、卵细胞已融合,这时退化助细胞合点端的钙颗粒明显减少,而在其珠孔端又聚集了较多的钙。上述助细胞中的钙含量变化与吸引花粉管进入胚囊和促使精卵细胞融合密切有关。     

甜菜无融合生殖单体附加系M14成熟胚囊的超微结构特征

以甜菜无融合生殖单体附加系M14（Betavulgaris,2n=18＋1）为实验材料,利用电子显微镜技术对成熟胚囊及其超微结构进行研究。结果表明：M14成熟胚囊包括1个卵细胞、2个退化的助细胞、1个具有次生核的中央细胞和3-6个反足细胞。其卵细胞具有3种不同的形态：（1）极性正常的卵细胞,细胞核位于合点端,细胞质含有大量核糖体、线粒体、内质网等细胞器;（2）细胞核位于细胞中央;（3）细胞核位于珠孔端,且后2种形态细胞器的种类与数量少。大多数胚囊中的2个助细胞在开花前已退化。中央细胞的次生核位于反足细胞附近;未经受精自发分裂前的卵细胞与中央细胞的细胞核大、核仁明显,细胞器的种类与数量多,呈现旺盛代谢活动特征,成为二倍体孢子无融合生殖过程中,卵细胞与次生核自发分裂的细胞学标志。     

被子植物助细胞中钙含量的变化

助细胞是被子植物受精过程中花粉管进入胚囊并释放精子及其内容物的场所,而助细胞中不同时期的钙含量与受精作用的顺利完成密切相关。在大多数植物中,助细胞是成熟胚囊中钙含量最高的细胞。传粉后在花粉管中所产生的信号诱导下,助细胞中钙含量还可能继续增加。花粉管进入退化助细胞后,在超高钙环境中破裂并释放精子,精子沿退化助细胞转移到受精靶区实现双受精。随后助细胞中的钙含量迅速降低。因此钙在吸引花粉管、雄配子释放甚至雄配子转移等过程中都发挥了重要作用。     

甘蓝型油菜授粉前后珠孔和胚囊中钙分布的超微细胞化学定位

用焦锑酸盐沉淀法对甘蓝型油菜（ＢｒａｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）授粉前后珠孔和胚囊中的钙进行了超微细胞化学定位。Ｘ射线能谱微区定性分析（ＥＤＸＡ）表明前法所得沉淀确系焦锑酸钙。同时利用图像处理系统对胚囊成员细胞中钙沉淀颗粒的体密度和大小进行了定量分析。结果显示,授粉前后内、外珠孔处钙沉淀明显较珠被其它部位为多,钙主要分布在细胞壁和胞间基质等质外体系统中。授粉前２个助细胞中均含有较其它细胞为多的钙沉淀,约为卵细胞的２５倍,中央细胞的１９倍;但沉淀颗粒的直径仅为它们的２／３左右。助细胞中含钙最多的部位是丝状器和细胞核。授粉后１对姊妹助细胞均明显退化,钙含量显著增高,约为授粉前的２４倍;钙颗粒明显减小,不足授粉前的１／３。讨论了钙的分布与助细胞的退化及其功能的关系。     

甜菜无融合生殖单体附加系M14 成熟胚囊的超微结构特征

以甜菜无融合生殖单体附加系M14(Beta vulgaris, 2n=18+1)为实验材料, 利用电子显微镜技术对成熟胚囊及其超微结构进行研究。结果表明: M14成熟胚囊包括1个卵细胞、2个退化的助细胞、1个具有次生核的中央细胞和3-6个反足细胞。其卵细胞具有3种不同的形态: (1)极性正常的卵细胞, 细胞核位于合点端, 细胞质含有大量核糖体、线粒体、内质网等细胞器; (2)细胞核位于细胞中央; (3)细胞核位于珠孔端, 且后2种形态细胞器的种类与数量少。大多数胚囊中的2个助细胞在开花前已退化。中央细胞的次生核位于反足细胞附近; 未经受精自发分裂前的卵细胞与中央细胞的细胞核大、核仁明显, 细胞器的种类与数量多, 呈现旺盛代谢活动特征, 成为二倍体孢子无融合生殖过程中, 卵细胞与次生核自发分裂的细胞学标志。     

莴苣卵细胞、合子与原胚细胞中钙的分布

用焦锑酸盐沉淀法对莴苣开花前后的卵细胞、合子与原胚细胞中的钙颗粒分布变化进行了观察。结果表明,开花前三天,刚形成的卵细胞内钙颗粒很少,开花前二天的卵细胞内钙颗粒开始增多,开花前一天的卵细胞形成了大液泡,建立了极性,细胞内的钙颗粒又减少。开花后、受精前的卵细胞的钙颗粒主要聚集在细胞核中。受精后合子中的钙颗粒又明显增多,在核质中分布一些较大的钙颗粒,在珠孔端大液泡中聚集了较多的絮状钙。二胞原胚中的钙颗粒又开始减少,多胞原胚细胞中的钙进一步减少,但原胚表面分布一层丰富的钙颗粒。探讨了钙在卵细胞分化成熟、受精以及原胚发育初期中的作用。     

竹节参雌配子体发育的研究

本文报道了竹节参(Panax japonicus C.A.Mey)雌配子体(胚囊)的发育过程。竹节参大孢子母细胞减数分裂产生线形排列的大孢子四分体。胚囊发育属蓼型,由合点端大孢子发育而成。游离核胚囊时期,胚囊珠孔端的细胞器种类和数量都较胚囊合点端多;胚囊合点端相邻的珠被细胞中有含淀粉粒的小质体,与胚囊珠孔端相邻的退化中的非功能大孢子中则有含淀粉粒的大质体和大类脂体。成熟胚囊中,反足细胞较早退化;极核融合成次生核;卵细胞高度液泡化,细胞器数量较少;助细胞则有丰富的细胞器和发达的丝状器。PAS反应表明,受精前的成熟胚囊中积累淀粉粒。次生核受精后,很快分裂产生胚乳游离核,到几十至数百个核时形成胚乳细胞。卵细胞受精后则要经过较长的休眠期。     

水稻受精前后胚囊内钙调素分布的变化：免疫金电镜观察

用胶体金免疫电镜技术观察了水稻 (Oryzasativasubsp .japonica)受精前后胚囊内钙调素的分布变化。授粉后 ,卵细胞、助细胞和中央细胞内的钙调素较授粉前均有所增加。中央细胞内钙调素的增加要比卵细胞中约早 2h ,退化助细胞与宿存助细胞之间的钙调素含量无明显差异。授粉到受精期间 ,钙调素的主要分布形式由分散的单颗粒转变为聚集颗粒 ,受精完成后再变为分散的单颗粒形式。胚囊壁及珠心细胞的细胞壁和胞间隙中也观察到钙调素的分布和数量变化。初步讨论了胞内和胞外钙调素在水稻受精与合子形成中的作用。     

水稻受精前后胚囊内钙调素分布的变化:免疫金电镜观察

用胶体金免疫电镜技术观察了水稻(Oryza sativa subsp. japonica)受精前后胚囊内钙调素的分布变化.授粉后,卵细胞、助细胞和中央细胞内的钙调素较授粉前均有所增加.中央细胞内钙调素的增加要比卵细胞中约早2 h,退化助细胞与宿存助细胞之间的钙调素含量无明显差异.授粉到受精期间,钙调素的主要分布形式由分散的单颗粒转变为聚集颗粒,受精完成后再变为分散的单颗粒形式.胚囊壁及珠心细胞的细胞壁和胞间隙中也观察到钙调素的分布和数量变化.初步讨论了胞内和胞外钙调素在水稻受精与合子形成中的作用.     

大叶杨配囊及胚珠的形成和发育

本文应用细胞化学方法研究了大叶杨胚珠、胚囊的形成和发育过程中核酸、蛋白质及不溶性多糖的分布和消长。大孢子母细胞、大孢子四分体及功能大孢子中含较少不溶性多糖,但却含丰富的RNA和蛋白质。功能大孢子经分裂发育成八核的蓼型胚囊。四核胚囊开始积累细胞质多糖,成熟胚囊中除反足细胞外充满淀粉粒。反足细胞形成后不久即退化。助细胞具多糖性质的丝状器,受精前两个助细胞退化。卵细胞核对Feulgen反应呈负反应。二极核受精前由胚囊中部移向卵器,与卵器接触后融合形成次生核。发育早期的胚珠为厚珠心,双珠被。晚期,内珠被退化,故成熟胚珠为单珠被。四核胚囊时期,珠孔端珠心组织退化,胚囊伸向珠孔形成胚囊喙。合点端珠心组织含丰富的蛋白质和核酸,这一性质与绒毡层性质相似,可能涉及胚囊的营养运输。胚囊的营养来源于子房和胎座细胞内贮存的淀粉粒。     

Ultracytochemical Localization of Calcium in Micropyle and Embryo Sac of Brassica napus Before and After Pollination

Potassiam antimonate was used to localize Ca2+ in the micropyle and embryo sac of Brassica napus L. before and after pollination. To identify the nature of the pyroantimonate deposits, energy-dispersive X-ray microanalysis (EDXA) was employed and the deposits were proved to contain calcium pyroantimonate. Image processing system was employed to measure the volume density and the diameter of the deposits. Before and after pollination, calcium was more abundant in the exostome and endostome as compared with the other regions of the integuments, and was concentrated at the apoplast system, i.e. the intercellular matrix of the micropyle canal and the cell wall. Before pollination, each of the two sister synergids accumulated more calcium than the other embryo sac cells. Although the mean diameter of the deposits in the synergid was only two-thirds as that in the egg cell and central cell, the volume density of the deposits in the synergid was about 2.5 times and 1.9 times as that in the egg cell and the central cell respectively. The filiform apparatus and the nucleus had the most abundant calcium within a synergid. After pollination both sister synergids degenerated conspicuously and were characterized by much more deposited calcium (about 2.4 times more than before); and the diameter of the deposits decreased dramatically, which was less than one-third as before. The relationship between calcium distribution and synergid degeneration as well as its functions was discussed.     

水稻胚囊超微结构的研究

水稻(Oryza sativa L.)胚囊成熟时,卵细胞的合点端无细胞壁,核居细胞中部,细胞器集中在核周围,液泡分散于细胞周边区域。助细胞珠孔端有丝状器,合点端无壁,核位于细胞中部贴壁处,细胞器主要分布在珠孔端,液泡主要分布在合点端。开花前不久,一个助细胞退化。中央细胞为大液泡所占,两个极核靠近卵器而部分融合,细胞器集中在极核周围和靠近卵器处,与珠心相接的胚囊壁上有发达的内突。反足细胞多个形成群体,其增殖主要依靠无丝分裂与壁的自由生长,反足细胞含丰富活跃的细胞器,与珠心相接的壁上有发达的内突。开花后6小时双受精已完成,合子和两个助细胞合点端均形成完整壁。合子中开始形成多聚核糖体、液泡减小。退化助细胞含花粉管释放的物质,其合点端迴抱合子。极核已分裂成数个胚乳游离核,中央细胞中细胞器呈活化状态。反足细胞仍在继续增殖。讨论了卵细胞的极性、助细胞的退化、卵器与中央细胞间界壁的变化、反足细胞的分裂特点等问题。     

Embryological Studies on Apomixis in Pennisetum squamulatum

Studies on the formation and development of the embryo sac of the apomictic material of Pennisetum squamulatum Fresen indicated that normal archesporial cell did form with consequent development of a megaspore mother cell and later meiotic division to give rise to a triad. But invariably the megaspore mother cell and the triad underwent degeneration after formation. During the period of formation or degeneration of the megaspore or the triad a number of nucellar cells around the degenerated sexual cell became much enlarged. Frequently, one of the enlarging nucellar cells near the micropylar end became vacuolated and then developed into an aposporous uninucleate embryo sac, which underwent two further mitotic divisions to form an aposporous four-nucleate embryo sac, where the four nuclei remained in the micropylar end. Thus in the mature aposporous embryo sac there were one egg cell, one synergid and one central cell (containing two polar nuclei). Antipodal cells were completely lacking. The pattern of development of the aposporous embryo sac resembles the panicum type. There were two types of embryo formed during apomictic development namely ( 1 ) The pre-genesis embryo--embryo formed without fertilization, 1 to 2 days before anthesis, and (2) The late-genesis embryo--derived from the unfertilized egg cells, 3 to 4 days after anthesis. In the late-genesis embryo type, the egg cell divided after the secondary nucleus has undergone division to form the endosperm nuclei. All egg cells developed vacuoles before they differentiated into embryos. The development of the aposporous embryo followed the sequence of the formation of globular, pearshaped embryo and full stages of differentiation. The unfertilized secondary nucleus divides to form free endosperm nuclei after being stimulated by pollination. The development of the endosperm belongs to the nuclear-type.     

The Ultracytochemical Localzation of Acid Phosphatase Activity in Wheat During Fertilization

No acid phosphatase activity was observed in the mature embryo sac of wheat (Triticum aestivum) except the chalazal cytoplasm Of the central cell before fertilization. During fertilization, acid phosphataseactivity was observed in the following loci: part of chromatin of the egg nucleus and most of the mitochondria in the egg cytoplasm; the perinuclear spaces of the egg and sperm nuclei at the fusion of the egg and sperm nuclei; the chalazal cytoplasm and some vacuoles of the degenerated synergid; two sperm nuclei within the cytoplasm of female cells; the cell wall of each cell of the embryo sac and that of the nucellar cells surrounding the embryo sac. No acid phosphatase was observed in the two-celled proembryo. Dense enzyme reaction product was localized in the chromatin of the free nuclei at early stage of the endosperm. The characteristic of acid phosphatase distribution during fertilization may be associated with the physiological change of the egg Cell, the reorganization of mitochondria in the egg cell cytoplasm, the degeneration of one of the two synergids, the physiological state of the sperm nuclei and the nuclear membrane fusion of the egg and sperm nuclei.     

小麦受精过程中酸性磷酸酶的超微细胞化学定位

小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ ）受精前成熟胚囊,除胚囊中央细胞的合点端细胞质中有酸性磷酸酶外,其余部位均未发现酸性磷酸酶。受精时期,以下部位存在酸性磷酸酶活性：卵细胞的细胞核内一部分染色质和细胞质中大部分线粒体;精、卵核融合时两核的核周腔内;退化助细胞合点端细胞质和一些液泡内;进入雌性细胞中的两个精核;胚囊各成员细胞的细胞壁及胚囊周围珠心细胞的细胞壁。二细胞原胚中未见有酸性磷酸酶。早期胚乳游离核染色质上有酸性磷酸酶。小麦受精过程酸性磷酸酶的分布特点可能与卵细胞生理状态的变化和细胞质中线粒体的改组、助细胞的退化、精核的生理状态以及精核与卵核的核膜融合等有关。     

龙须草无融合生殖的胚胎学证据

采用石蜡切片技术对龙须草(Eulaliopsis binata(Rotz)C.E.Hubb)进行了系统的胚胎学研究,证明龙须草为禾本科植物中一种新的无融合生殖材料.龙须草无融合生殖方式为无孢子生殖,在胚珠发育早期,多个珠心细胞特化为无孢子生殖原始细胞,由原始细胞发育为单核胚囊,经两次有丝分裂形成4核胚囊,进一步分化形成两种类型的成熟胚囊:(1)具1个卵细胞,1个助细胞和2个极核,占观察总数的67.6%;(2)具1个卵细胞,2个助细胞和1个极核,占观察总数的32.4%.胚囊发育属大黍型.多个无孢子生殖原始细胞可以同时发育,最后形成2个或多个胚囊,其比例为17.7%.胚珠内没有有性胚囊的发育.胚的发生有两种类型:(1)早发生胚(74%),开花前1～2 d,极核未分裂前卵细胞分裂形成胚;(2)迟发生胚(26%),开花后2～3 d,极核分裂形成多个胚乳游离核后,卵细胞启动分裂形成胚.存在多胚现象,多胚来自不同胚囊内卵细胞的孤雌生殖,多胚发生率为13%.胚乳由极核不经受精自发分裂产生.     

向日葵胚囊的超微结构和雌性生殖单位问题

本文对向日葵胚囊中卵细胞、助细胞与中央细胞开花前和传粉后的超微结构变化进行了研究。着重报道了不同发育时期这三种细胞之间特定区域的界壁的消长动态。在此基础上结合现有文献资料探讨了由三者共同组成“雌性生殖单位”以适应受精作用的问题。     

龙须草无融合生殖的胚胎学证据

采用石蜡切片技术对龙须草(Eulaliopsisbinata(Rotz)C.E.Hubb)进行了系统的胚胎学研究,证明龙须草为禾本科植物中一种新的无融合生殖材料。龙须草无融合生殖方式为无孢子生殖,在胚珠发育早期,多个珠心细胞特化为无孢子生殖原始细胞,由原始细胞发育为单核胚囊,经两次有丝分裂形成4核胚囊,进一步分化形成两种类型的成熟胚囊:(1)具1个卵细胞,1个助细胞和2个极核,占观察总数的67.6%;(2)具1个卵细胞,2个助细胞和1个极核,占观察总数的32.4%。胚囊发育属大黍型。多个无孢子生殖原始细胞可以同时发育,最后形成2个或多个胚囊,其比例为17.7%。胚珠内没有有性胚囊的发育。胚的发生有两种类型:(1)早发生胚(74%),开花前1~2d,极核未分裂前卵细胞分裂形成胚;(2)迟发生胚(26%),开花后2~3d,极核分裂形成多个胚乳游离核后,卵细胞启动分裂形成胚。存在多胚现象,多胚来自不同胚囊内卵细胞的孤雌生殖,多胚发生率为13%。胚乳由极核不经受精自发分裂产生。     

被子植物受精机制的研究进展

被子植物的受精是一个复杂而精巧的过程。花粉管到达子房,通过退化助细胞进入胚囊,释放出两个精细胞。原来在花粉管中相互联结的两个精细胞在退化助细胞中分开,一个与卵细胞融合,另一个与中央细胞融合,完成双受精。目前对双受精过程中有关雌、雄配子识别的机制还知之甚少。本文介绍了目前被子植物精、卵细胞融合前后的细胞周期变化、退化助细胞的功能、精细胞在退化助细胞中迁移的研究动态、精细胞的倾向受精和卵细胞的激活等被子植物受精生物学领域中的一些新的研究成果和发展趋势。