莴苣大孢子发生过程中钙的分布动态

莴苣胚囊发育为蓼型,减数分裂形成的4个大孢子中只有合点端的一个大孢子可继续发育,其余3个大孢子从珠孔端依次退化.大孢子母细胞中的钙沉淀颗粒很少,减数分裂后的四分体中的钙沉淀颗粒稍有增加.以后,4个大孢子中的钙沉淀颗粒在数量上有明显差异:即将退化的大孢子中钙明显减少,而未退化大孢子细胞质中则保持有较多的细小钙沉淀颗粒.大孢子的退化是一种细胞程序死亡现象,细胞中的钙浓度降低时可能启动了大孢子细胞的程序性死亡过程,而细胞中的钙浓度高时则保持大孢子细胞的继续发育.文章首次揭示了大孢子发生过程中钙的分布特征.     

白菜核雄性不育系可育和不育花药中Ca2+的分布

研究了白菜(Brassica campestris L. ssp.chinensis Makino)细胞核雄性不育系花药中Ca2 的分布特征.在可育花药发育过程中,减数分裂后花药壁细胞中钙颗粒明显增加.早期小孢子开始积累钙颗粒并特异性地附在小液泡膜上.小孢子分裂后,大液泡消失过程中又伴随着许多钙颗粒附在小液泡膜上,显示出Ca2 与花粉中液泡的形成和分解有关.在不育花药中,最早出现的钙颗粒异常分布是在小孢子母细胞的胼胝质壁中积累了较多的钙颗粒.然而,在小孢子细胞质中钙颗粒一直很少,也不形成大液泡,最后通过细胞质收缩的方式败育.这是首次发现Ca2 参与调控花药发育过程,其异常分布与花粉败育密切相关.     

五唇兰精细胞的分离

五唇兰(Doritis pulcherrima)具二胞花粉,授粉后1 d即有花粉开始萌发,授粉后5 d开始有生殖细胞完成有丝分裂形成一对精细胞。通过人工授粉使花粉管在子房内发育,再利用花粉管直接爆破,成功分离出五唇兰的精细胞。成对的2个精细胞在直径大小、荧光强弱上均显示出较大差异,预示2个精细胞具有不同的前途。     

烟草精细胞两个群体的分离

高等植物的倾向受精是一个非常吸引人的研究课题,目前对其机理还不清楚.要想探索高等植物倾向受精现象,前提之一是要分离出一定数量的两个精细胞群体作为分子生物学研究方法的材料.以前的研究表明,烟草(Nicotiana tabacum L.)花粉管中的两个精细胞体积差异明显.这种异型性的精细胞可能与倾向受精有关.烟草是二胞型花粉,生殖细胞只在体内生长的花粉管中才分裂形成两个精细胞.用体内/体外技术培养出花粉管后,爆破花粉管即可释放出花粉管内含物,其中包括两个精细胞.用微量酶液可使两个精细胞分开.然后用显微操作器可挑选出两个大小不同、数量上千的精细胞群体.这种单一纯化的精细胞群体为用分子生物学方法区分两个精细胞的DNA和蛋白质差异打下基础.本研究是高等植物的第二例、二胞花粉植物中的第一例分离两个特定精细胞群体的尝试,为构建烟草两个精细胞的cDNA文库创造了条件.     

白菜细胞核雄性不育花药的细胞化学观察

对一种由一对隐性基因控制的白菜细胞核雄性不育和可育株的花药进行了细胞学和组织化学研究。种子播种后,有1/4植株为不育株,其余的为可育株。通过对不育株和可育株花药发育的细胞学观察,确认不育花粉的败育发生在小孢子发育时期。用组织化学的方法研究了可育株和不育株花药发育过程中的多糖和脂类的分布动态,发现在减数分裂前,可育花药和不育花药的药隔细胞中都储藏了大量的淀粉粒。二者的差异仅是不育花药的绒毡层细胞液泡化明显。在减数分裂后的小孢子发育时期,可育花药的绒毡层细胞具有将药隔细胞中的淀粉粒多糖吸收并转化成脂类的功能,小孢子及以后的二胞花粉中也积累了大量的脂类储藏物质在不育花药中,虽然减数分裂后药隔细胞中的淀粉粒也都消失,但绒毡层细胞中的脂类物质相比很少,同时绒毡层细胞显示了明显的多糖反应,表明不育花药的绒毡层细胞将糖类转化为脂类的功能受阻。在小孢子的表面有些脂类物质,但在细胞质中却没有脂类积累。这一结果暗示在该种白菜细胞核雄性不育株中,由于花药绒毡层细胞转换多糖为脂类的功能失常,导致了小孢子的败育。     

莴苣花药发育过程中钙的分布特征

减数分裂前,莴苣花药中的钙颗粒很少。减数分裂后,花药绒毡层细胞中的钙颗粒明显增加。同时在花药药室基质中也出现许多细小的钙颗粒。刚从四分体中释放出的小孢子内钙颗粒很少。伴随着花粉外壁物质在小孢子表面的沉积,钙颗粒开始积累在花粉壁部位。随后。小孢子中开始出现钙颗粒。当小孢子开始形成液泡后,钙颗粒向其中聚集,伴随着小液泡融合成大液泡。体积较大的钙颗粒主要集中在液泡中,而细胞质基质中的钙颗粒很少。随着二胞花粉中的大液泡消失,花粉细胞质中的钙颗粒变得很少。在以后的发育中,只有花粉壁中积累较多的钙颗粒。在莴苣花药发育过程中,钙与绒毡层细胞的退化和小孢子液泡形成以及二胞花粉中大液泡的消失有关。而花粉外壁表面积累丰富的钙与以后花粉的萌发有关。     

白菜核雄性不育花药超微结构的研究

对白菜核雄性不育两用系的可育与不育花药进行了超微结构的比较观察。结果显示不育花药的造孢细胞核仁靠边分布;包裹小孢子母细胞的胼胝质厚薄不均匀,不完整等早期异常现象。减数分裂后．四分体细胞中常有多个细胞核。从四分体释放出的小孢子外壁的孢粉素物质不均匀沉积,呈不连续的单层异常结构。最后小孢子通过细胞质收缩方式败育。在可育花药中．绒毡层细胞在小孢子发育后期已显示出退化迹象,同时在细胞中开始积累脂类物质。但在同时期的不育花药中．绒毡层细胞没有显示出退化的迹象,也不合成脂类物质。从时间上看,败育花药中小孢子母细胞及小孢子的异常在先,绒毡层细胞的异常在后。本研究揭示了白菜核雄性不育花药的超微结构特征．对我们以前的光学显微镜观察结果予以补充和修正。     

烟草精细胞两个群体的分离

高等植物的倾向受精是一个非常吸引人的研究课题,目前对其机理还不清楚。要想探索高等植物倾向受精现象,前提之一是要分离出一定数量的两个精细胞群体作为分子生物学研究方法的材料。以前的研究表明, 烟草(Nicotiana tabacum L.)花粉管中的两个精细胞体积差异明显。这种异型性的精细胞可能与倾向受精有关。烟草是二胞型花粉,生殖细胞只在体内生长的花粉管中才分裂形成两个精细胞。用体内/体外技术培养出花粉管后,爆破花粉管即可释放出花粉管内含物,其中包括两个精细胞。用微量酶液可使两个精细胞分开。然后用显微操作器可挑选出两个大小不同、数量上千的精细胞群体。这种单一纯化的精细胞群体为用分子生物学方法区分两个精细胞的DNA和蛋白质差异打下基础。本研究是高等植物的第二例、二胞花粉植物中的第一例分离两个特定精细胞群体的尝试,为构建烟草两个精细胞的cDNA文库创造了条件。     

蓝猪耳精细胞的分离及两个精细胞群体的收集

蓝猪耳是二细胞型花粉,生殖细胞在花粉管中分裂形成两个精细胞。用体内-体外技术培养出花粉管后,将其置于爆破液中即可释放出花粉管内含物,其中包括两个精细胞和营养细胞。在显微镜下两个精细胞具二型性：体积较大的精细胞与花粉管的营养核相连,体积较小的精细胞只与大精细胞连接。两个精细胞之间的连接比较结实,需用微量酶液将两个精细胞分开。用显微操作仪就可分别挑选出两个精细胞群体,分别有上百个细胞。蓝猪耳精细胞的成功分离为利用蓝猪耳开展离体受精研究打下了良好的基础。这种单一纯化的精细胞群体的获得为用分子生物学方法区分两个精细胞的特异基因和蛋白质创造了条件。     

白菜核雄性不育花药超微结构的研究

对白菜核雄性不育两用系的可育与不育花药进行了超微结构的比较观察。结果显示不育花药的造孢细胞核仁靠边分布:包裹小孢子母细胞的胼胝质厚薄不均匀,不完整等早期异常现象。减数分裂后,四分体细胞中常有多个细胞核。从四分体释放出的小孢子外壁的孢粉素物质不均匀沉积．呈不连续的单层异常结构。最后小孢子通过细胞质收缩方式败育。在可育花药中,绒毡层细胞在小孢子发育后期已显示出退化迹象,同时在细胞中开始积累脂类物质。但在同时期的不育花药中, 绒毡层细胞没有显示出退化的迹象,也不合成脂类物质。从时间上看,败育花药中小孢子母细胞及小孢子的异常在先,绒毡层细胞的异常在后。本研究揭示了白菜核雄性不育花药的超微结构特征, 对我们以前的光学显微镜观察结果予以补充和修正。