水稻双受精过程的细胞形态学及时间进程的观察

应用常规石蜡切片和荧光显微镜观察水稻(Oryz a sativa)受精过程中雌雄性细胞融合时的形态特征及时间进程, 确定合子期, 为花粉管通道转基因技术的实施提供理论依据。结果表明: 授粉后, 花粉随即萌发, 花粉管进入羽毛状柱头分支结构的细胞间隙, 继续生长于花柱至子房顶部的引导组织的细胞间隙中, 而后进入子房, 在子房壁与外珠被之间的缝隙中向珠孔方向生长, 花粉与花粉管均具有明显的绿色荧光。花粉管经珠孔及珠心表皮细胞间隙进入一个助细胞, 释放精子。精子释放前, 两极核移向卵细胞的合点端; 两精子释放于卵细胞与中央细胞的间隙后, 先后脱去细胞质, 然后分别移向卵核和极核, 移向卵核的精核快于移向极核的精核; 精核与两极核在向反足细胞团方向移动的过程中完成雌雄核融合。大量图片显示了雌雄性核融合的详细过程以及多精受精现象。水稻受精过程经历的时间表如下: 授粉后, 花粉在柱头萌发; 花粉萌发至花粉管进入珠孔大约需要0.5小时; 授粉后0.5小时左右, 花粉管进入一个助细胞, 释放精子; 授粉后0.5-2.5小时, 精卵融合形成合子; 授粉后约10.0小时, 合子第1次分裂, 合子期为授粉后2.5-10.0小时; 授粉后1.0-3.0小时, 精核与两极核融合; 授粉后约5.0小时, 初生胚乳核分裂。     

大车前胚乳发育的超微结构研究

采用透射电镜技术对大车前(Plantago major L.)胚乳发育的超微结构进行了研究。结果表明:(1)大车前为细胞型胚乳;初生胚乳核经一次横分裂产生1个珠孔室细胞和1个合点室细胞;珠孔室两次纵向分裂一次横向分裂形成2层8个细胞,位于上层的4个细胞发育为4个珠孔吸器,位于下层的4个细胞发育为胚乳本体;合点室细胞进行一次核分裂,发育为两核的合点吸器。(2)珠孔吸器呈管状插入珠被组织,珠孔端细胞壁加厚呈现少量分支并具有壁内突,壁内突周围细胞质里分布着大量线粒体、粗面内质网、高尔基体、质体等,细胞核与核仁明显,细胞质浓厚,代谢活动旺盛;球胚期,珠孔吸器的体积呈现最大值,珠孔吸器周围的珠被组织均被水解,形成明显的空腔。珠孔吸器从珠被组织吸收并转运营养物质至胚乳本体,参与胚乳的构建与营养物质的贮藏。球胚后期,珠孔吸器逐渐退化。(3)4个胚乳本体原始细胞具旺盛的分生能力,经不断的平周与垂周分裂增加胚乳细胞数目,使胚乳本体呈现圆球体状,并将胚包围其中;珠孔吸器、合点吸器以及珠被绒毡层吸收转运的营养物质贮存在胚乳本体;球胚后期,随着胚柄的退化,胚体周围的胚乳细胞被水解,为发育的胚所利用。(4)合点吸器的2个细胞核与核仁巨大,线粒体、质体、高尔基体、内质网主要绕核分布,液泡化明显;胚体与胚乳本体的体积增大,逐渐将合点吸器向胚珠合点部位挤压,合点吸器周围的合点组织逐渐被水解,形成巨大空腔。合点吸器自珠心组织吸收并转运营养物质至胚乳本体,参与胚乳的结构构建与营养物质的贮藏。球胚后期,合点吸器逐渐失去功能,呈现退化状态。     

刺五加传粉生物学研究

本文报道刺五加Eleutherococcus seticosus(Rupr．et Maxim．)Maxim的花朵酬物、访花者类别、访花 者在花序上的访花行为、访花频率及传粉效果。主要结果如下:(1)每朵雄花可提供的报偿是58 000～ 81 000粒花粉,5.5～8.0 µl／d×2～4d花蜜。每朵雌花仅可提供4.0～8.0µl／d× 2～3 d花蜜,不能提 供花粉。每朵两性花可提供19 000～54 000粒花粉和7.0～10.0 µl／d× 2～6 d花蜜。(2)花粉提供者 (雄花和两性花)提供报偿的日期是开花后1～3天,花粉接受者(雌花和两性花在柱头外翻变白时)是 开花后5～7或7～9天,这进一步证实了剌五加雄蕊先熟。另外,花粉提供者提供花蜜的时间在一天中 是8:30至15:30,其高峰是9:00～15:00;花粉接受者提供花蜜的时间在一天中是10:30至16:30,其高 峰是11:00～16:00。这种时间差异可能是刺五加影响传粉者流向(从花粉提供者到花粉接受者)的关键 因素。(3)在刺五加花朵上记录到的访花昆虫有50余种,分别隶属于膜翅目、鳞翅目、鞘翅目、双翅目和 半翅目。在不同天气、不同生境、不同性别的植株记录到的访花频率及高峰时间不同:花粉提供者的 访花高峰早于花粉接受者的;雄株上的访花频率高于雌株的;两性株接受花粉时的访花频率高于提供花 粉时的;而天气越晴朗,刺五加地块(patch)越大,则访花频率越高;每日接受光照越早,访花高峰越早。 (4)从传粉效果看,刺五加种子的形成完全依赖于传粉昆虫的活动。其中,蜂类,如熊蜂、花蜂、切叶蜂、胡蜂和蜜蜂等是最有效的传粉者,其它昆虫如粉蝶、食蚜蝇、寄蝇和鳃角金龟等对传粉也有帮助。     

桔梗胚乳吸器结构研究

对桔梗（PlatycodongrandiflorusA.DC）的胚乳吸器进行了显微结构和超微结构研究,结果如下：1．胚乳的发育属细胞型。8-细胞胚乳时分化出珠孔吸器;16-细胞胚乳时分化出合点吸器。2．吸器细胞的壁存在大量壁内突,彼此交织成网状结构,浓厚的细胞质里有丰富的线粒体、内质网和高尔基体;细胞核及核仁异常增大;吸器细胞与胚乳细胞间存在大量的胞间连丝。3．珠被绒毡层与胚囊壁之间存在二层角质层,共同包围着胚囊,只在胚囊的珠孔端与合点端开口。胚乳吸器的功能是对来自孢子体的营养物质起吸收与转运作用,从而保证胚乳和胚的发育。     

小麦雄配子体的超微结构 Ⅰ.营养细胞和生殖细胞的形成

小孢子分裂的末期产生的成膜体,经离心的扩展后形成一个与内壁连结的细胞板,而后形成分隔营养细胞和生殖细胞的壁。由于胞质分裂高度的不均等性,形成大小悬殊的营养细胞和生殖细胞。在初期的生殖细胞和营养细胞的细胞质中,细胞器是没有差异的,包括线粒体、质体、内质网、高尔基体和核糖体。只有在胞质分裂初期看到微管。生殖细胞形成后,进一步的发育是逐渐脱离花粉粒的壁而成为游离的细胞,浸没在营养细胞的细胞质中。与此同时壁物质消失,变为一个被二层质膜所包围的裸细胞。当生殖细胞发育至游离的裸细胞时期,与营养细胞比较,显示明显的异质性,表现为生殖细胞中的质体不发育或退化,其它细胞器没有什么变化。相反,营养细胞中的质体和线粒体在数量上和大小上显著增长,在质体中迅速积累淀粉。对小麦生殖细胞暂时出现细胞壁的意义以及和营养细胞的异质性进行了讨论。     

小麦珠心细胞衰退过程酸性磷酸酶的超微细胞化学定位(英文)

采用磷酸铅盐沉淀技术对小麦（ Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．） 珠心细胞衰退过程进行了酸性磷酸酶的超微细胞化学定位研究。结果显示,在未有明显衰退迹象的一些珠心细胞中,酸性磷酸酶只出现在细胞核轻微凝聚的染色质上。随珠心细胞衰退程度的逐渐增大,其衰退特征越来越明显,酸性磷酸酶依次在细胞质中较小液泡、细胞壁、线粒体、质体以及内质网等结构上出现活性反应。紧连胚囊的珠心细胞衰退程度最大,细胞严重变形,酸性磷酸酶定位于细胞绝大部分结构中,但此时变形的细胞核则无酸性磷酸酶活性反应。研究结果表明,小麦珠心细胞的衰退过程中,酸性磷酸酶存在一个有规律的变化,支持珠心细胞的衰退是属于细胞程序性死亡类型的观点     

刺五加、短梗五加的花蜜分泌节律、花蜜成分及访花者多样性的比较研究

野外定位观测刺五加（Eleutherococcus senticosus）、短梗五加（E.sessiliflorus）的花蜜分泌节律、访花者的多样性,室内分析其花蜜的主要成分。结果表明,刺五加雄株的花杂在开花1－3（4)d分泌花蜜,雌株在开花5－7,6－8或7－9d分泌花蜜;短梗五加以及刺五加两性株的部分花杂,在开花后有两次分泌花蜜的过程：第1次与花药开裂散粉时间一致,第2次与柱头具可授性的时间一致。而且,刺五加和短梗五加都由动物帮助传粉,花蜜分泌的时间与多数访花者的访花时间一致,在一天之中,散出花粉的花朵分泌花蜜的时间早于接受花粉的花杂,这种时间差异应该是植物控制该 花者流向并导致传粉成功的关键。短梗五加与刺五加之间以及刺五加不同性别的植株之间,花蜜的成分及相对含量各有特点,但都以果糖和葡萄糖为主。在刺五加、短梗五加花朵上记录到的访花昆明分别为50余种和40余种,多数隶属于膜翅目、鳞翅目、鞘翅目和半翅目。其中膜翅目的胡蜂、马蜂、熊蜂,双翅目的食蚜蝇、寄蝇等是刺五加、短梗五加的常见访花者。     

栽培甜菜大孢子发生的超微结构

栽培甜菜（Beta vulgaris）的大孢子发生为蓼型。减数分裂时,大孢子母细胞核中出现核液泡,形成联会复合体,细胞壁上有胼胝质加厚,并存在细胞质改组现象。大孢子母细胞减数第1次分裂形成二分体,2个细胞均被较厚的胼胝质壁包裹。合点端的二分体细胞中细胞器丰富,线粒体和质体的形态正常,表明完成了再分化。在大多数情况下,珠孔端的二分体细胞在减数第2次分裂前（或分裂的过程中）退化,合点端的细胞分裂产生大小不等的2个细胞,形成三分体。三分体合点端的大孢子体积较大,发育成单倍体的功能大孢子。     

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.     

星星草大、小孢子发生与雌、雄配子体发育的观察

利用常规石蜡制片法研究了星星草[Puccinellia tenutiflora(Griseb．)Scribn．et Merr．]大、小孢子发生及其雌、雄配子体的发育过程。主要结论是：(1)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为连续型,四分孢子为左右对称型;(2)成熟的花粉为三细胞型,具单萌发孔;(3)花药壁由4层结构组成,最外层为表皮,其内分别为药室内壁、中层、绒毡层,绒毡层为分泌型,花药壁的发育属于单子叶型;(4)星星草为单子房,单胚珠,双珠被,薄珠心,倒生型胚珠。大孢子母细胞经减数分裂形成线形排列的4个大孢子,合点端大孢子具功能;(5)胚囊发育属于蓼型,成熟胚囊形成时,反足细胞经无丝分裂形成4～6个反足细胞,反足细胞内可能存在多次DNA复制过程。