植物同源四倍体花器官及种子变异研究进展

由于染色体数目的加倍,植物同源四倍体花器官、雌配子体、雄配子体及种子的表现型均发生了不同程度的变异,与其起源二倍体相比,四倍体的表现型变异主要体现在以下几个方面：花序形态及着生位置呈现多样化;花器官普遍增大,花柱中引导组织欠发达;花芽中核酸含量增加,RNA/DNA降低;雌配子体（胚囊）中卵器、中央细胞、反足细胞形态位置异常或退化,胚囊育性下降;雄配子体（花粉）体积增大、形态多样,且育性下降;种子体积、重量多数呈增加趋势,蛋白含量提高,对NaCl逆境耐受性增强,萌发力下降;种子胚乳发育的异常有不利于种子胚营养供给的趋势,这种趋势会导致胚畸形或退化。     

三棱栎开花结实习性、小孢子发生及雄配子体发育

濒危植物三棱栎(Trigonobalanus doichangensis)株高约4m就进入生殖期。不同居群或居群内不同小环境植株的始花期略有不同,纬度偏北或高海拔地段的植株开花早,低海拔或低纬度分布的植株开花相对较晚,多数植株的花果期为10月至翌年5月,而居群内其它壳斗科植物的花果期为当年4～10月。三棱栎花药具4个小孢子囊,药壁发育方式为双子叶型;腺质绒毡层,细胞多具二核;小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型,小孢子四分体排列多为四面体形,偶为交叉型;成熟花粉为二细胞型花粉粒。在三棱栎小孢子发生、雄配子体形成及花药壁发育过程中未见败育或其它异常现象。三棱栎的雄蕊发育过程不存在生殖上的缺陷,不是造成其结实率低的原因。     

江南星蕨配子体形态发育的研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养江南星蕨(Microsorium fortunei (Moore) Ching)孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体形态发育过程。结果表明：孢子黄色,赤道面观豆形,极面观椭圆形,单裂缝,外壁具刺状纹饰。接种后7～12 d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为槲蕨型。接种后25 d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚,有的甚至不形成。无机培养基培养的原叶体常在基部发生营养繁殖。毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘。接种后60 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。接种后80 d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10 d左右。颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲。     

小黑麦×小滨麦三属杂种F1小孢子发生和雄配子体发育的细胞学特点研究

用压片法对八倍体小黑麦和八倍体小滨麦杂种F1的小孢子发生和雄配子体发育进行了细胞学观察.结果表明小黑麦/小滨麦F1 PMC MI染色体平均构型为13.17Ⅰ+20.82Ⅱ+0.37Ⅲ+0.02Ⅳ,与其理论构型基本一致.在三属杂种F1减数分裂后期Ⅰ可观察到较高频率的落后染色体;四分体时期的子细胞普遍具有微核;所形成的小孢子有部分能进行正常的有丝分裂,产生成熟的花粉,其成熟花粉的可育率为44.1%.在三属杂种F1的小孢子发生和雄配子体发育过程中,还观察到了一些特殊的细胞学现象在同一个细胞中的染色质活动不同步,小孢子发生对称的有丝分裂,四分体不能正常形成,以及小孢子无丝分裂等现象.     

观光木的小孢子发生及雄配子体发育的研究

采用石蜡切片法对观光木(Tsoongiodendron odorum Chun)的小孢子发生和雄配子体发育进行了解剖学研究.观光木的花药由花药原基发育而来,具4个小孢子囊,花药壁由表皮、药室内壁、2～3层中层和1～2层绒毡层组成.中层在小孢子四分体时期开始解体,最终消失;绒毡层为腺质绒毡层,细胞具1～2核,在花药发育过程中不断分泌各种物质,提供小孢子发育,直到花粉成熟绒毡层才自溶消失.初生造孢细胞分裂形成次生造孢细胞,次生造孢细胞再转化为小孢子母细胞,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为修饰性同时型,四分体排列方式为交叉型、对称型或"T"型(极少),成熟花粉粒二细胞型,开花时散出.观光木的成熟花粉粒存在严重的败育现象.     

毛钩藤的小孢子发生和雄配子体发育

在光学显微镜和透射电镜下观察了毛钩藤(Uncaria hirsuta Havil.)的小孢子发生和雄配子体发育过程.结果表明,毛钩藤花两性,具5枚雄蕊,花药4室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成,花药开裂时,药室内壁高度纤维化带状加厚.花药壁的发育方式属于双子叶型,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型.小孢子在四分体时期开始沉积花粉外壁,小孢子大液泡化时期开始沉积花粉内壁.成熟花粉为2-细胞型.毛钩藤的花粉发育特征和茜草科植物基本一致.毛钩藤绒毡层属于分泌型,双重起源,分别起源于次生周缘层和药隔细胞.小孢子发育早期绒毡层开始降解并分泌形成大量乌氏体,花药开裂时绒毡层完全消失,剩下少量乌氏体.小孢子早期内壁加厚突出形成,小孢子细胞核分裂以后内壁加厚开始脱落,花药开裂时,只剩下少量的内壁加厚突出.初步推测,内壁加厚突出与乌氏体共同作用为雄配子体的发育提供营养物质.     

甜菜无融合生殖单体附加系M14花粉发生与发育的超微结构研究

运用透射电子显微镜技术,对甜菜无融合生殖单体附加系M14的小孢子发生、雄配子体发育以及相应的花药壁发育过程进行超微结构的观察研究,以阐明甜菜无融合生殖单体附加系M14花粉发生与发育超微结构特点以及花粉败育的时期和败育的细胞学特征.结果显示:(1)小孢子母细胞减数分裂正常,分裂期间细胞质具有明显的"细胞质改组"现象,主要表现在核糖体减少,质体、线粒体的结构发生规律性的变化,有利于孢子体向配子体的转变.M14减数分裂的胞质分裂为同时型,前期Ⅱ和中期Ⅱ形成"细胞器带";正常发育的花粉,小孢子分裂形成营养细胞和生殖细胞;生殖细胞脱离花粉壁,生殖细胞游离于营养细胞的细胞质中,最初具细胞壁,而后消失,且生殖细胞壁成分与花粉内壁成分相似.(2)三细胞型的成熟花粉含有一个营养细胞和两个具有尾突的精子;每个精子通过两层质膜与营养细胞隔开,含有一个大的精核,长尾突内含少量的细胞质以及纤丝状结构.(3)生殖细胞和精子中缺乏质体.(4)花粉的败育起始于小孢子,大部分受阻于单核-二细胞花粉期,其败育特征为花粉内液泡吞噬作用导致细胞器解体,绒毡层细胞过早解体或肥大生长致使营养供应受阻,可能是导致单核-二细胞花粉败育的主要细胞学原因.研究表明,白花甜菜第九号染色体的附加可能是导致M14大量花粉败育的遗传学因素.     

含笑小孢子的发生、雄配子体的发育及其系统学意义

含笑的花药具4个小孢子囊,花药壁由表皮、药室内壁、3～6层中层和绒毡层组成。绒毡层细胞在发育后期由单核分裂为2核,原位解体,为腺质型;小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型,也有左右对称型的;成熟花粉为3细胞型。在前人对含笑小孢子发生和雄配子体发育的观察描述基础上,丰富了含笑的胚胎学资料,并对其系统学意义进行了探讨。     

斯氏按蚊生长发育中唾液腺配子体激活因子的变化

为探讨斯氏按蚊生长发育过程中唾液腺抽提物配子体激活因子的消长,应用体外雄配子体出丝观察方法比较羽化后未吸血及吸血组雌性斯氏按蚊唾液腺抽提物中配子体激活因子对柏氏疟原虫雄配子体出丝诱导活性的动态变化。羽化后未吸血组按蚊唾液腺配子体激活因子活性与按蚊生长、发育呈同步变化。羽化后当日至羽化后第6 d,吸血组按蚊唾液腺抽提物的GAF活性变化与未吸血组相似,吸血后该组GAF活性下降,羽化后14 d恢复到吸血前水平。吸血后斯氏按蚊唾液腺配子体激活因子活性的降低与蚊卵发育可能相关。     

单叶双盖蕨配子体发育的研究

在人工条件下对我国产单叶双盖蕨（Diplazium subsinuatum (Wall. ex Hook. et Grev.) Tagawa）配子体发育进行了观察。结果表明：单叶双盖蕨的孢子为两面体型,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为圆肾形,周壁具粗刺状或棒状突起;孢子萌发为书带蕨型;原叶体发育为铁线蕨型,成熟原叶体为心脏形。该研究试图为蕨类植物的系统分类积累资料。