植物的生殖讲座（二）──被子植物雄配子体的超微结构

植物的生殖讲座（二）──被子植物雄配子体的超微结构赵云云,田汝岭（首都师范大学生物学系１０００３７）在被子植物花药的发育过程中,其花粉母细胞减数分裂产生小抱子（单核花粉粒）,小抱子是雄配子体世代的开端,直至受精前是雄配子体世代的结束。从小抱子发育至成...     

银杏雌雄配子体发育及胚胎形成的研究进展

银杏（Ginkgo biloba）是现存最古老的裸子植物之一, 其生殖过程表现出许多原始特征和独特性状, 长期以来备受国内外专家的关注。经过近100年的研究取得了显著成果： （1） 银杏雄配子体发育周期长, 经历了从平周分裂到斜背式分裂,并最终垂周分裂形成带有鞭毛的游动精子; （2） 银杏雌配子体发育经历较长的游离核期和细胞化期, 分化形成颈卵器母细胞并经平周分裂、垂周分裂和斜向分裂形成成熟的颈卵器（包括有4个颈细胞和1个卵细胞）; （3） 推测其精细胞中的液泡状结构为受精过程中的遗传物质载体; （4） 原胚的形成经历了游离核期和细胞化期。该文针对国内外最新银杏生殖生物学方面的研究进展, 对银杏雌雄配子体发育、受精过程以及胚胎形成等方面进行较为系统全面的分析和总结, 为进一步的银杏生殖生物学研究提供有价值的参考资料。     

有花植物的有性生殖

花是有花植物（被子植物）的有性生殖器官。在雄蕊的花药中产生雄配子体,通常称花粉;在雌蕊子房内的胚珠中发育雌配子体,通常称胚囊。在花粉或花粉管中形成的一对精细胞分别与胚囊中的卵和中央细胞受精,由此产生胚和胚乳。随着胚和胚乳的发育,整个胚珠发育为种子。这是被子植物有性生殖的一般过程。     

有花植物的有性生殖

花是有花植物（被子植物）的有性生殖器官。在雄蕊的花药中产生雄配子体,通常称花粉;在雌蕊子房内的胚珠中发育雌配子体,通常称胚囊。在花粉或花粉管中形成的一对精细胞分别与胚囊中的卵和中央细胞受精,由此产生胚和胚乳。随着胚和胚乳的发育,整个胚珠发育为种子。这是被子植物有性生殖的一般过程。     

蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的比较

蕨类植物孢子与种子植物花粉在有性生殖过程中都具有重要的作用。花粉作为种子植物的雄配子体,通过萌发后极性生长的花粉管将精细胞送到胚囊完成受精作用。蕨类植物孢子作为配子体的原始细胞,通过不对称的有丝分裂产生一大一小两个细胞,小细胞萌发出极性生长的假根,大细胞继续分裂发育为原叶体（配子体）。成熟的花粉和蕨类植物孢子都是代谢高度静止的细胞,两者的萌发过程不仅都受到各种不同环境因子的影响,而且在信号转导、极性建立和能量代谢等方面可能有着相似的调控机制。本文综述了蕨类植物孢子和种子植物花粉萌发过程的差异和保守性特征。     

杜鹃雌雄配子体的超微结构及受精过程中精细胞质的传递

杜鹃雌雄配子体的超微结构及受精过程中精细胞质的传递国凤利,胡适宜（北京大学生命科学学院、北京１００８７１）应用透射电镜及ＤＮＡ特异性荧光技术对杜鹃的雌雄配子体进行了研究。在比较了受精前两性配子中细胞器特征的基础上,进一步鉴定了受精以后合子及胚乳细胞中...     

款冬的胚胎学

系统报道了中藏药款冬大小孢子的发生、雌雄配子体发育和胚胎的发育过程,药壁发育双子中型,绒毡层发育接近菊科中的“The Comos bipinnatus”型;成熟花粉为3细胞型;单株被,薄珠心,倒生胚珠,具发达的珠被绒毡层;胚囊发育4孢子型,接近五福花（Adoxa)型胚囊,受精作用属于有丝分裂前配子体融合类型,胚乳发育为核型,胚胎发育紫菀型千里光变型。讨论了该种胚胎学特征的生态学及系统学意义。     

雌、雄配子体间及雌配子体成员细胞间的通讯

被子植物的双受精是一个复杂而精密的调控过程.成功的受精依赖于配子体的正确发育以及雌配子体与雄配子体间的相互识别.研究表明,雌配子体自身成员细胞间存在广泛的胞间通讯.这种通讯不仅影响不同细胞的发育进程,也决定细胞的发育命运,从而保证雌配子体的正常发育.此外,雌配子体与雄配子体间存在胞间通讯,这种胞间通讯是雌配子体与雄配子体间相互识别的分子基础,精确调控了雄配子体准确进入珠孔、在雌配子体内适时停止伸长、尖端破裂并在特定位置释放精细胞等过程.本文概述了这些方面的最新进展,梳理胞间通讯的途径与信号,并展望了未来雌、雄配子体间及雌配子体成员细胞间通讯的研究方向与可能的应用前景.     

被子植物的胚胎发育

被子植物是植物界中的高级优势类群,在世代交替中,孢子体占绝对优势,具有高度的器官分化和广泛的适应性。雌雄配子体都简化到只有几个细胞,寄生在孢子体上,得到严密的保护和充分的营养。在有性繁殖中有双受精现象,胚和胚乳都是受精后的产物。卵核受精后的合子发育成胚,受精后的极核发育成胚乳;胚珠形成种子;膨大的子房发育成果实。种子萌发后,幼小的胚逐渐发育为成长的孢子体。所以,合子是孢子体的第一个细胞。     

配子体自交不亲和信号转导的研究进展

自然界中大多数自交不亲和（self-incompatibility, SI）显花植物表现为配子体SI。配子体SI植物虽然都具有其SI的功能而阻止自我受精,但它们采取的信号转导途径是不同的。目前关于配子体SI信号转导的途径主要有两种：一是茄科、玄参科、蔷薇科中以雌蕊S-RNase为基础的信号转导途径;另一是罂粟科中以花粉管胞质自由钙离子为第二信使的转导途径。文章就配子体SI信号转导的研究进展作一综述。     

蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的比较

蕨类植物孢子与种子植物花粉在有性生殖过程中都具有重要的作用。花粉作为种子植物的雄配子体, 通过萌发后极性生长的花粉管将精细胞送到胚囊完成受精作用。蕨类植物孢子作为配子体的原始细胞, 通过不对称的有丝分裂产生一大一小两个细胞, 小细胞萌发出极性生长的假根, 大细胞继续分裂发育为原叶体(配子体)。成熟的花粉和蕨类植物孢子都是代谢高度静止的细胞, 两者的萌发过程不仅都受到各种不同环境因子的影响, 而且在信号转导、极性建立和能量代谢等方面可能有着相似的调控机制。本文综述了蕨类植物孢子和种子植物花粉萌发过程的差异和保守性特征。     

普通针毛蕨配子体发育的研究

采用混合土培养普通针毛蕨（Macrothelypteris torresiana (Gaud.) Ching）孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。结果表明：孢子褐色,赤道面观为半圆形,极面观椭圆形,单裂缝。播种3 d左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为槲蕨型。播种7 d左右发育为片状体,丝状体与片状体两阶段的界限不明显。原叶体边缘及背腹面均可产生毛状体。播种21 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。播种35 d左右开始有性器官出现,精子器近圆球形,由3个细胞组成,成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,4～5层细胞高。原叶体受精后1个月内即可观察到从原叶体上生成的幼胚。     

我国的蕨类植物杂交种

蕨类植物是植物界中的一大类群,是靠孢子进行繁殖的孢子植物。它的生活史中具有一个独立生活的配子体世代和一个独立生活的孢子体世代。配子体极小,其上发育着精子器、颈卵器。蕨类植物的精子具鞭毛,受精过程离不开水,通过水精子才能达到颈卵器与卵子结合受精。在自然界潮湿的环境中许多不同种的蕨类植物的配子体生活在一起时,就有可能发生不同种的精子和卵子结合成受精卵而发育出杂交后代的可能性。但杂交后代能否正常发育并存     

中华刺蕨和长耳刺蕨配子体发育研究

采用光镜观察,对中华刺蕨和长耳刺蕨配子体发育进行了观察研究.结果表明:中华刺蕨和长耳刺蕨的孢子和配子体发育特征相似,孢子均两侧对称,单裂缝,孢子萌发方式为书带蕨型;配子体经丝状体、片状体发育为心形原叶体,毛状体多产生于幼原叶体生长点两侧边缘,为多细胞棒状,原叶体发育方式为槲蕨型;幼原叶体阶段即可产生精子器,而颈卵器只产生于大型心形原叶体生长点下方,性器官发育类型为薄囊蕨型,卵受精后发育成孢子体.该研究结果支持秦仁昌将刺蕨属和实蕨属独立为实蕨科的观点.     

裸子植物种子的胚乳由何而来?

答:裸子植物胚珠里的胚囊内有许多个颈卵器生长于配子体组织中,每个颈卵器中有一个大型的卵细胞,没有极核细胞,卵受精后发育成胚(其中有一个发育成熟,其余的败育).胚乳是由雌配子体——成熟的胚囊发育而来的。这种现象有别于被子植物双受精后形成的胚     

被子植物受精作用的分子和细胞生物学机制

被子植物双受精包括精-卵、精子-中央细胞两个融合过程。由于双受精深藏于母体组织中进行, 长期以来一直是植物有性生殖研究中的难点。近年来, 随着各种植物配子体cDNA文库的构建, 各种离体研究系统的建立和突变体分析的兴起, 极大地推动了被子植物受精作用研究的快速发展, 增进了人们对被子植物受精过程的分子和细胞生物学机制的深入了解。本文着重讨论受精作用的若干重要发育事件, 包括受精前卵器细胞对花粉管向胚珠定向生长的近距离引导信号, 精子的靶向运动,精、卵细胞相互作用和配子融合后卵细胞的激活与中央细胞发育的启动等。     

被子植物受精作用的分子和细胞生物学机制

被子植物双受精包括精-卵、精子-中央细胞两个融合过程。由于双受精深藏于母体组织中进行,长期以来一直是植物有性生殖研究中的难点。近年来,随着各种植物配子体cDNA文库的构建,各种离体研究系统的建立和突变体分析的兴起,极大地推动了被子植物受精作用研究的快速发展,增进了人们对被子植物受精过程的分子和细胞生物学机制的深入了解。本文着重讨论受精作用的若干重要发育事件,包括受精前卵器细胞对花粉管向胚珠定向生长的近距离引导信号,精子的靶向运动,精、卵细胞相互作用和配子融合后卵细胞的激活与中央细胞发育的启动等。     

短柄禾叶蕨配子体发育的研究

首次通过人工培养的方式,详细记录了短柄禾叶蕨（Grammitis dorsipila (Christ.)C.Chr.）具代表性的配子体形态发育全过程及各环节的特征,包括孢子萌发、原丝体、毛状体、叶绿体、边缘细胞、精子器等,并附特征性结构照片29幅。为禾叶蕨科（Grammitidaceae）的研究积累了配子体发育方面的详实资料,并初步讨论了短柄禾叶蕨配子体特征所体现的系统学意义。     

乌毛蕨配子体发育的研究

采用混合土培养乌毛蕨（Blechnum orientale）孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。结果表明：孢子黑褐色,赤道而豆形,极而观椭圆形,单裂缝。播种1周左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为叉蕨型。丝状体5—10细胞时开始发育为片状体。播种2周后发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。原叶体边缘及表面均可产生毛状体,数量丰富,为单细胞。播种后1个月左右开始有颈卵器出现,成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,3—5层细胞高。精子器产,扛时间较颈卵器早10d左右,精子器近圆球形,由3细胞组成。精卵受精后2周左右即可观察到从原叶体上生成的幼胚。     

海带无性繁殖系的形成及孢子体诱导

海带无性繁殖系的形成及孢子体诱导周志刚吴超元（中国科学院海洋研究所青岛２６６０７１）海带（Ｌａｍｉｎａｒｉａ）是具异型世代交替的大型经济褐藻,在生活史中出现一至数个细胞组成的雌、雄配子体阶段,再由雌配子体的卵囊受精长成孢子体［１］。现行的育苗法是于初...