花粉管生长和极性引导的孢子体和配子体控制研究进展

双受精是被子植物特有的生殖方式,精细胞只有通过花粉管穿过花柱才能到达子房、胚珠受精。花粉管在母本组织中的生长和引导包括孢子体控制(sporophytic control)和配子体控制(gametophytic control)两个连续的过程,现已克隆出不同阶段花粉管生长和引导的基因,通过分析其表达调控揭示出花粉管生长和引导的分子机制。该文就近年来国内外有关花粉管生长和极性引导的调控机制研究进展进行综述,并对禾本科(Poaceae)和十字花科(Brassicaceae)植物花粉管引导的异同点进行了比较分析。     

培养基组分及培养条件对蜡梅花粉萌发及花粉管生长的影响

采用液体培养法研究不同培养基组分和培养条件对蜡梅花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明:(1)PEG-4000是蜡梅花粉离体培养所必需的培养基成分,当培养基中无PEG-4000时,花粉不能正常萌发。(2)培养基内低浓度蔗糖对花粉萌发和花粉管的生长无显著影响,但随着蔗糖浓度的升高,则对花粉萌发和花粉管生长表现出强烈的抑制作用,且浓度越高,抑制效应越强。(3)培养基内其它组分分别在一定浓度范围(0～250g/L PEG-4000、0～50mg/L硼酸、0～30mg/L硝酸钙)内对花粉萌发及花粉管生长有促进作用,但超过上述高限值时则起抑制作用。(4)培养基内镁和钾的浓度对花粉萌发及花粉管生长影响不显著。研究表明,蜡梅最适花粉液体培养基组分为250g/L PEG-4000+50mg/L H3BO3+30mg/L Ca(NO3)2.4H2O,且在pH 5.5、温度15℃和600lx的光照培养条件下蜡梅花粉萌发和花粉管生长最佳。     

异叶苦竹花粉管生长及双受精过程

以异叶苦竹为材料,采用扫描电镜、荧光显微镜技术及传统的石蜡制片技术,解剖观察其花粉管生长途径及双受精过程。结果表明:(1)授粉后,花粉在柱头上吸水膨胀,约30 min即可萌发。(2)授粉1～2 h后花粉管可达到花粉长度的5～10倍,花粉管在柱头分支中进一步伸长,并开始伸入花柱中生长。(3)授粉后5 h,大量花粉管沿引导组织进入花柱基部与子房顶部之间的子房壁,有少量花粉管在子房壁与外珠被之间的缝隙中生长。(4)授粉后8 h,少量花粉管到达珠孔端。(5)授粉后15～18 h,精核与极核融合,形成初生胚乳核;精、卵核融合,形成合子。(6)授粉后20～30 h,仍可在花柱中见到大量呈束状的花粉管。(7)授粉后48 h,子房内的大部分花粉管出现解体,大多数花粉死亡。研究认为,精细胞到达胚珠的时间为8 h。     

‘川早枇杷’头花柱头可授性及花粉活力与花粉管生长的研究

为揭示特早熟枇杷新品系‘川早枇杷’头花坐果率低的原因,该试验采用田间调查方法观察了‘川早枇杷’头花的开花期,并用联苯胺-过氧化氢法检验了柱头可授性、TTC法测定了花粉活力、苯胺蓝染色法观察了花粉管生长情况。结果显示:(1)‘川早枇杷’头花7月中旬进入初花期,7月下旬至8月上旬为盛花期,8月中旬至下旬为终花期,头花花期的果园气温最高、最低和平均分别为34.9℃、18.9℃和26.03℃。(2)开花当天及花后1~4d柱头具有可授性,且花后1d柱头可授性最强、花粉活力最高,以后花粉活力逐渐迅速降低。(3)自花授粉的花粉管在授粉后48h抵达花柱基部、96h到达胚珠,但数量极少。研究表明,‘川早枇杷’头花具有最佳可授性的时间较短,花粉活力降低迅速,花粉管能够抵达花柱基部和进入胚珠的数量极少,花期高温等诸多因素的综合作用可能是造成其头花坐果不良的重要原因。     

观赏海棠品种间的杂交亲和性研究和亲本选择

为筛选出优质亲本及杂交组合,确定最佳授粉时期,探究观赏海棠品种间的杂交亲和性,为观赏海棠的新品种培育提供参考,该研究以15个性状互补的海棠品种为供试材料,用离体培养法测定花粉活力、悬液法测定花粉含量并对其雄性育性进行评价;联苯胺-过氧化氢法测定其不同开花时期的柱头可授性;荧光显微观察法观察授粉后花粉管的生长及受精情况;人工控制授粉法研究5个杂交组合的坐果动态变化情况。结果显示,(1)根据花粉活力可将15个海棠品种的雄性育性分为不育型、较低型、中等型、优质型4类,其中‘印第安之夏’、‘冬红’等6个品种为优质父本。(2)海棠从开花前1 d至第6天的柱头可授性呈现“弱—强—弱”的变化规律,开花第3天时的柱头可授性最强。(3)授粉后4～8 h花粉开始萌发,48～96 h完成受精。(4)花粉育性和柱头可授性与杂交坐果率、种子饱满率间均存在显著的正相关性。授粉后2个月内是落果集中期,此后至果实成熟坐果率基本趋于稳定。‘冬红’ב印第安之夏’、‘草莓果冻’ב印第安之夏’为高坐果率杂交组合。研究表明,海棠雌雄蕊存在发育不同步现象,选择育性优质的亲本是杂交取得成功的关键,而受精后障碍是本研究中海棠杂交...     

植物花粉管中类整联蛋白的免疫荧光定位研究

利用免疫荧光技术,分别用整联蛋白β_3、α_y亚基胞质域抗血清及整联蛋白VnR(Vitronectin的受体)的抗血清在百合花粉管中检测出荧光标记,且在花粉管尖端逐渐增强,而用FnR(纤粘连蛋白的受体)、LnR(层粘连蛋白的受体)的抗血清及非免疫血清对照实验在百合花粉管中则没有或仅有很弱的荧光。在萌发的碧桃花粉管中,用β_1、β_3亚基胞质域抗血清也能检测出荧光标记,初步结果显示花粉管在生长过程中,质膜上有可能存在类整联蛋白,并且在百合花粉管中这种类整联蛋白可能是由α_v和β_3两种亚基组成的Vn样蛋白的受体。     

云南纵坑切梢小蠹四个地理种群同工酶比较研究

采用不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳技术研究了纵坑切梢小蠹(Tomicus piniperda L.)4个自然种群的9个同工酶基因座。4个种群均在Es-1、Es-2、Es-4、Mdh-1、Mdh-2及AAT-1基因座上存在遗传多态现象。路南长湖、楚雄、蒙自3种群间的遗传距离为0.0036～0.0173, 平均值为0.0105, 表明其遗传结构基本相似。丽江种群与上述3种群之间的遗传距离为0.1421～0.2035, 平均值为0.1765,表明丽江种群与上述三种群已有了遗传分化。丽江种群近交系数较大,近亲繁殖程度较高。种群遗传结构的差异可能与不同蠹害程度之间存在一定的内在联系。 Abstract:　Using uncontinued polycrylamide gel electrophoresis, comparative studies of isozymes between the four geographical populations of Tomicus piniperda L. in Yunnan province were carried out in this paper. Among 9 loci, loci Es-1、Es-2 、Es-4、Mdh-1、Mdh-2 and AAT-1 exhibited the genetic polymorphs. The Nei's genetic distance (D) among Lunan's, Chuxiong's and Mengzi's populations was 0.0036 and 0.0173 with an average of 0.0105, indicating the similar genetic structure among them. The genetic distance between Lijiang population and other three populations was 0.1421～0.2035 with 0.1765 on average, which implied a certain degree of genetic differentiation between them. Investigation indicated the forest damages by the beetle were high in Lunan, Chuxiong and Mengzi, and was low in other population in Lijiang; whereas inbreeding coefficient was bigger and inbreeding degree was higher in Lijiang, but all low in other three districts. It is so proposed that the differentiation of population in genetic structure is related to the damage levels of Tomicus piniperda L.     

金鱼草花粉管亚原生质体的分离及在培养中的行为

应用酶法从金鱼草花粉管中分离出大量的亚原生质体。这种亚原生质体培养在 D_2液体培养基中,不论是有核的或是无核的都能再生厚的细胞壁和生长出花粉管状的管状结构。这些管状结构除了它们的顶端区外也沉积厚的细胞壁。随着管状结构的生长,内含物逐渐移向管状结构的顶端。当生长停止后,内含物可能完全被耗尽;有时管状结构的顶端破裂,内含物释放至培养液中。无核和有核亚原生质体同样显示有正常花粉管的基因表达的特性,即在培养中有类似花粉管生长的行为。这一事实表明在萌发的花粉管中有预先合成的 mRNA 的存在。     

罗汉果生物学特性初步研究

<正> 罗汉果(Momordica grosvenori Swingle)为我国特有经济植物,畅销国内外市场。当前罗汉果产量和品质有不同程度的下降,因此研究其生物学特性,为制定罗汉果的栽培技术,提高产量与品质提供科学依据。     

转基因抗早衰棉的获得

利用花粉管通道技术将含有抑制衰老嵌合基因PCSAG12-ipt的pBG121质粒转入早衰型陆地棉品种中棉所10号中,通过对T1代植株进行卡那霉素田间筛选、PCR检测及GUS组织化学染色,获得了12株转基因棉花。在棉花发育进入衰老时期,对转基因植株进行叶绿素和细胞分裂素含量的测定及形态观察,结果表明转基因植株的衰老得到延迟。