菠萝蜜花药发育及花粉萌发研究

研究花药发育过程和花粉萌发条件是菠萝蜜稳产优质的基础。采用石蜡切片和离体培养的方法,对菠萝蜜花药的发育和花粉萌发进行了研究,结果表明：菠萝蜜的花药有4个花粉囊;减数分裂的胞质分裂有连续型和同时型两种形式,形成了等双面体排列和四面体排列的四分体;成熟花药的表皮细胞积累有大量的单宁。160 g·L^-1的蔗糖和0.25 g·L^-1的硼酸混合溶液对菠萝蜜花粉萌发具有明显的促进作用,CaCl₂对菠萝蜜花粉萌发作用不明显。     

新型甘蓝型油菜温敏核不育系SP2S的花药发育解剖学观察

SP2S是西北农林科技大学选育的甘蓝型油菜温敏核不育系,本文采用半薄树脂切片、扫描电镜对SP2S及其可育近等基因系SP2F的花药发育及花粉形态进行观察比较,发现SP2S花药发育在减数分裂时期出现异常,单核花粉时期彻底败育。其主要特征是：减数分裂时期绒毡层已经径向肥大且出现大液泡,胼胝质不能及时降解,使得单核小孢子相互粘连在一起,小孢子无花粉壁的形成且细胞质物质逐渐降解,最后小孢子仅剩下空壳残留物,聚集在一起。SP2S败育特征与现有的核不育材料不同,表明其有可能是一种新型温敏核不育材料。     

三类雄性不育水稻花药和叶片中抗氧化酶活性变化

为进一步了解水稻雄性不育现象,调查了光温敏核质互作不育系‘2310SA’、光温敏核不育系‘2310S’和核质互作不育系‘2277A’三类水稻及正常粳稻在不同光温环境下穗发育后期花药和剑叶中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶的活性及丙二醛的含量和光合速率的变化。结果表明,水稻花药比叶片对光温胁迫更敏感,不育与可育花药活性氧代谢方面有明显差异。不同类型的不育水稻败育生理不尽相同,光温环境变化对光温敏核不育水稻‘2310S’有更明显的胁迫性,其不育花粉发育后期,上述3种抗氧化酶不能协同作用,SOD活性高,POD活性低,膜脂过氧化程度高和时间提前。其他两类不育系中POD活性也稳定较低,显示其可能与水稻不育花粉的形成更相关,同时,不育水稻中光合速率较低。     

耐热水稻品种“Nagina 22”高温胁迫下的生理响应

为研究耐热水稻品种Nagina 22(N22)开花结实期高温胁迫下的主要生理响应,采用温室盆栽试验,在各供试材料的开花期,利用人工气候室进行高温胁迫处理。研究结果表明:N22在高温胁迫下不改变开花期但表现出日开花量的转峰;与N22相比,水稻感热品种Moroberekan花药开裂显著受阻,柱头上萌发的花粉数显著减少;花粉萌发数与花药开裂状况呈极显著的相关关系,进而表现出主穗结实率与柱头上花粉萌发数呈显著的相关关系;主穗日结实率在高温下呈递减趋势,且Moroberekan较N22的下降速率显著加快,表明耐热品种与高温胁迫对结实率存在累积效应,而且高温胁迫效应发生在开花授粉之前。     

封面植物介绍——裸果木北大核心CSCD

裸果木(Gymnocarpos przewalskii Bunge ex Maxim.)隶属于石竹科裸果木属,起源第三纪,是古地中海残遗珍稀濒危植物,别名“瘦果石竹”。多年生落叶半灌木,株高50~100 cm。叶线形,长5~20 mm,宽1~1.5 mm,近无柄,顶端短尖,基部稍收缩,偏肉质,表面覆蜡质层,无被毛,无明显叶脉;托叶膜质鳞片状;叶对生或互生。茎有两种形态,直立或曲折,节间膨大,多分枝;老枝灰褐色,剥裂,嫩枝红褐色。花两性,为红色、黄绿色;无花瓣,外部透明白色苞片包被;花萼5枚,披针形,顶端具芒尖,有较宽的透明膜质边缘,外被短柔毛;雄蕊10枚,为内外两轮各5枚,仅内轮雄蕊有花药,外轮花药败育,花药球形,纵裂;上位子房,近球形,胚珠1枚;花腋生,聚伞花序,由5~15朵单花组成,单花花期约4 d,种群花期30~36 d。     

拟南芥花药绒毡层细胞中具有基因簇特征的基因进化和功能分析

在植物基因组中, 除了同源基因成簇现象外, 近年来还发现一些具有共表达特性的异源基因也能够以基因簇形式存在, 但这些异源基因簇的进化和生物学功能尚不清楚。花药发育和花粉形成是植物进化出的特有的生殖生物学过程, 同时产生了一些在花药绒毡层中特异表达和特定功能的基因簇基因。该研究通过筛选和分析花药绒毡层中基因簇基因的分子特性、表达调控、基因年龄和基因重复进化等信息, 探讨花药基因簇基因与植物开花功能进化之间的关系。结果表明, 在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中共筛选到84个(13个基因簇)花药绒毡层特异高表达的基因簇基因, 它们主要产生于串联重复事件, 76%的基因出现在开花植物分化后的阶段, 主要参与生殖发育、花粉鞘组成和脂代谢等生物学过程。研究初步解析了拟南芥花药绒毡层中基因簇基因的基本特征、生物学功能和基因进化机制, 为深入揭示植物基因簇基因的遗传学功能奠定了基础。     

凤仙花花药发育特征

凤仙花花药发育比较特殊: 在造孢细胞时期,花药横切面中央是体积较大、细胞内含物较多的细胞团、包括造孢细胞和绒毡层细胞。花药药壁细胞的细胞质较稀少,与中部细胞界限明晰。花粉母细胞时期的花药药壁由约6层细胞组成,但细胞的界限不明显;绒毡层细胞显示变形流入药室中。到四分体时期,绒毡层细胞进一步退化。开花时,成熟花药的药壁细胞由一层表皮细胞、两层药室内壁细胞和一层中层细胞组成。对凤仙花花药绒毡层的特殊性质进行了讨论。     

红菜薹雄性不育系花药败育的细胞形态学观察

采用石蜡切片技术,在光学显微镜下系统研究了红菜薹(Brassica campestris L.ssp．chinensis L.var．utilis TsenetLee．)波里马胞质雄性不育系(Polima CMS)、红菜薹萝卜胞质雄性不育系(Ogura CMS)及相应保持系花药发育过程的细胞形态学特征。观察结果表明：红菜薹Polima CMS花药发育受阻于孢原细胞阶段,不形成花粉,属无花粉型,此不育系花药不形成绒毡层和中层;而红菜薹Ogura CMS花药败育发生于小孢子母细胞期或四分体时期,表现为绒毡层细胞异常,挤压四分体,导致四分体和绒毡层同时解体而败育。     

钙调素激酶在玉米体内的免疫组织化学定位

应用免疫组织化学定位方法研究了玉米体内钙调素激酶(CaM kinase,CaMK)的表达模式。结果表明CaMK广泛分布于玉米体内,但表达水平存在着明显时空差异。在营养器官中钙调素激酶主要分布于叶的维管束鞘细胞、侧根原基和根尖等部位,而其它部位没有检测到明显的分布。在生殖器官中,有大量钙调素激酶分布于幼胚及花药小孢子母细胞、四分体及绒毡层细胞中;在成熟胚囊的卵细胞、中央细胞以及二者的分界面上也有少量分布。这些结果为进一步探索钙调素激酶在植物体内的生理功能提供了重要线索。