植物亲和受精过程中花粉管的粘附和定向生长

亲和受精过程中,粘附和向化作用贯穿始终.从花粉自花药中释放到花粉管穿过珠孔过程中,花粉管在雌蕊中的粘附和定向生长是多位点发生的,涉及到一系列的信号转导事件的发生;在雌蕊中糖原、果胶、Ca2*等多种物质通过不同的作用机制参与调控花粉管的粘附和定向生长.该文就这方面的研究进展作介绍.     

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。     

楸树等4种梓属树种花粉离体培养条件的研究

为筛选出楸树(Catalpa bungei C. A. Mey. )等4个树种花粉离体培养的适宜条件,以花粉萌发率和花粉管长度为指标,研究了培养时间、培养温度、液体培养基pH值、蔗糖浓度和PEG-4000浓度对2个楸树花粉样品(CB-1和CB-2)及滇楸[C. fargesii Bur. f. duclouxii (Dode) Gilmour]、黄金树[C. speciosa (Warder ex Barney)Engelmann]和梓树(C. ovata G. Don)花粉离体萌发的影响.实验结果显示,不同培养时间对楸树的花粉萌发率和花粉管长度均有极显著影响,培养至6 h时花粉萌发率最高(91.0%),培养至6～7 h时花粉管长度达到最长,最适培养时间为6 h.培养温度、液体培养基pH值、蔗糖浓度和PEG-4000浓度对4个树种花粉萌发率和花粉管长度均有明显影响.在19 ℃～36 ℃范围内,较低或较高的培养温度均对花粉萌发有一定的抑制作用,适宜各树种花粉离体萌发的培养温度为24 ℃～28 ℃;供试的4个树种花粉适宜在弱酸性环境下萌发和生长,适宜的液体培养基pH值为5.0～5.6;在蔗糖浓度为15～25 g·L-1的液体培养基中,花粉萌发率及花粉管长度均达到最大值;液体培养基中添加不同浓度PEG-4000,在较短的培养时间(3 h)内明显抑制花粉萌发和花粉管生长,但培养时间延长至6 h,添加5～25 g·L-1 PEG-4000对花粉萌发有一定促进作用,适宜的PEG-4000浓度为20 g·L-1.结果表明,不同树种甚至同一树种不同种源适宜的花粉离体培养条件有一定的差异,应根据种类或种源进行适当的调整.     

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。     

东方百合系内杂交授粉技术与胚抢救技术研究

研究了东方百合系内杂交授粉技术及胚抢救技术。结果表明:(1)在组合‘Justina’בShela’中,采用柱头直接授粉,花粉管在花柱中向下定向生长,在子房中向胚珠定向生长;采用切花柱授粉,花粉管在花柱切口及子房中发生不同程度无向性生长;残留花柱越长,进行胚珠定向的花粉管数量越多,获得的饱满种子越少,采用柱头直接授粉获得的饱满种子最多。(2)采用柱头直接授粉对东方百合系内56个组合进行杂交实验,仅1个组合未获得饱满胚珠、3个组合获得胚珠少于10个,其余52个组合获得大量饱满胚珠,初步表明此法可作为东方百合系内杂交通用授粉技术。不同胚抢救技术试验结果显示,授粉约70d后采用切胚珠接种比胚珠直接接种的杂种胚萌动快、萌发率高,而且前者的胚抢救效率也明显高于授粉40d后的"剥胚式接种"。研究认为,授粉约70d后采用"切胚珠接种"可作为东方百合系内杂交通用胚抢救技术。     

利用花粉管通道技术导入大豆抗病虫目的基因

采用花粉管通道技术,将几丁质酶基因导入14个大豆品种,共导入1125朵花,花朵的成活率为47.8%,将Bt基因导入11个大豆品种,共导入260朵花,花朵的成活率为40.8%。8个转Bt基因品种中的D1代共收获192粒种子,获得幼苗132株,出苗率为68.75%,把转Bt基因的132株植株用X-Gluc溶液检测,没有发现阳性反应,将转Bt基因的132株植株进行PCR检测,得到5株阳性转化植株,对D1代获得的5株阳性转化植株的D2代,进行PCR检测,得到D2代稳定遗传的阳性转化植株2株。     

花粉萌发和花粉管生长发育的信号转导

显花植物授粉是一个复杂的发育过程。从花粉落在柱头上开始,经过粘附、识别、水合、萌发,花粉管在花柱内生长,直至到达子房发生双受精作用,整个过程发生在雌、雄两性细胞和组织之间,受到严格的遗传控制和细胞控制。一方面雌雄配子的基因型决定两者是否亲和,另一方面雌雄两性细胞间发生复杂的相互作用,细胞外信号分子是这些过程的主要调控因子。当花粉或花粉管细胞感知外部信号后,必然通过信号转导级联反应,达到控制萌发、调整花粉管生长方向等目的。这一系列动力学的细胞事件,关系到受精的成败。因此研究此过程中的信号及其转换机…     

类整合素在烟草花粉萌发和花粉管生长中的作用

The effects of antiserum against human VnR integrin and integrin antagonist GRGDSP peptides on Nicotiana tabacum pollen germination and tube growth both in in vitro and in semi-vivo conditions were studied. No obvious inhibitory effects on pollen germination and tube growth in vitro were observed when anti-VnR serum or GRGDSP peptides was added to BK culture medium, but the enhancement of pollen germination and tube growth in vitro promoted by calmodulin was depressed by adding anti-VnR serum or GRGDSP peptides to BK culture medium. In addition to that, pollen germination and tube growth on stigma, as well as tube growth in styles were also inhibited at some extent by treating stigma and microinjecting GRGDSP peptides or anti-VnR serum into styles. The role of integrin-like proteins in regulation of pollen germination and tube growth in situ was discussed.     

植物花粉管中类整联蛋白的免疫荧光定位研究

The Strong fluorescence signals were obtained in pollen tube of Lilium davidii Duch with labeled anti-VnR integrin serum, and anti-beta 3, alpha v integrin subunit cytoplasmic domain serum separately. The highest density of immunolabel was in the tip of pollen tube. There was little or no immunolabel in control experiment using non-immune serum, second antibody alone and anti-FnR, LnR integrin serum separately. In pollen of Prunus persica f. rubro-piena Schneid, fluoresence signals were also obtained in tube using labeled anti-beta 1, beta 3 integrin subunit cytoplasmic domain serum separately and in apertures using anti-beta 1 serum. Preliminary results show that during the germination of pollen and the growth of pollen tube, there may be integrin-like proteins in pollen tube, consisting of alpha v and beta s integria subunits in the pollen tube of Lilium davidii Duch, which is the receptor of vitronectin-like protein.