水稻无花药型不育材料的发现及其转育后代育性初步观察

水稻无花药型不育材料的发现及其转育后代育性初步观察①１宋德明１王志２刘永胜１王茂理１龙太康２孙敬三１（四川省绵阳市农业科学研究所绵阳６２１００２）２（中国科学院植物研究所北京１０００９３）关键词水稻，野生稻，无花药细胞质雄性不育ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ...     

高温胁迫对水稻花粉粒性状及花药显微结构的影响

对两个耐热性不同的水稻品系进行高温处理(8:00～17:00,37℃,17:00～8:00,30℃),测定了高温胁迫对水稻花粉粒性状及花药显微结构的影响.结果表明,高温胁迫导致花药开裂、花粉活力、花粉萌发率和柱头上花粉粒数的显著下降,花粉粒直径增大.高温下耐热品系996的花药开裂、花粉活力、花粉萌发率和柱头上花粉粒数明显高于热敏感品系4628,这表明耐热品系996在高温胁迫条件下能保持较好地花粉散落特性和花粉萌发特性,是其耐热性的生理基础;高温下耐热品系996的花药壁的表皮细胞排列较整齐,细胞间隙小;药隔维管束较大,维管束鞘细胞排列整齐,簿壁细胞多且排列整齐,木质部和韧皮部清楚可见;而热敏感品系4628花药壁的表皮细胞形状不规则,排列疏松,细胞间隙大,药隔维管组织受到很大程度破坏,维管束鞘细胞形状异常,排列紊乱,木质部和韧皮部界限不清.     

RUS家族对植物生长发育的调控作用

叶绿体基因组编码许多参与光合作用和其他代谢过程的关键蛋白质,在叶绿体中合成的代谢物对于植物正常的生长发育至关重要。根对紫外线-B辐射敏感[Root-UVB (ultraviolet radiation B)-sensitive, RUS]蛋白属于叶绿体蛋白,由高度保守的DUF647结构域组成,在参与植物形态发生、物质运输和能量代谢等多种生命活动的调控中发挥作用。本文就近年来关于RUS家族在植物的胚胎发育、光形态建成、维生素B6稳态、生长素转运和花药发育等生长发育过程中的相关研究进行回顾和总结,为深入研究其在植物生长发育中的分子调控机制提供了参考。     

丹参雄性不育系Sh-B的鉴定与花粉发育过程的解剖学研究

在显微水平上对新发现的丹参雄性不育系Sh-B花药发育过程进行了解剖学观察,并对其花粉活力和结实率进行了鉴定。结果显示:根据花器官及花药的形态、大小以及花丝的长度,可以将Sh-B不育株分为3个不育类型,即Sh-B1、Sh-B2和Sh-B3。这3种不育类型均属于雄性不育,其花丝不到正常可育株的1/2,花药干瘪而瘦小,内无花粉粒或花粉无活力;其根、茎、叶以及种子形态结构与正常可育植株基本相似。产生雄性不育的主要原因有:花粉囊药室内壁纤维层加厚,影响花药壁开裂;小孢子母细胞周围不产生胼胝质或产生的胼胝质很少;绒毡层细胞延迟解体;花粉粒畸形。在其花药发育的小孢子母细胞时期、四分体形成前期、单核期、双核期均可能产生雄性不育的小孢子或花粉粒。     

低温预处理对水稻花药培养中花药壁褐变的结构影响

药壁褐变是影响花药离体培养效率的因素。研究了粳稻品种台中6(5OryzasatvaL.)花药培养前低温预处理对药壁褐变的影响,观察了花药褐变前后药壁各层的变化及褐变对小孢子发育的作用。结果表明:药壁褐变主要发生在表皮与药室内壁。10℃低温预处理在花药培养前期可有效延缓表皮与药室内壁膜结构的降解速度,减缓褐变发生;花药经低温处理后,药壁中层细胞膨大,绒毡层降解速度减缓,有利于花粉脱分化。药壁褐变会影响药腔内小孢子的活力和继续发育,但不是制约花粉愈伤组织形成的关键因素。     

苦苣苔科镜像花的多样性及演化

泛热带分布的苦苣苔科(Gesneriaceae)在我国南方具有极高的物种丰富度与特有率,花部特征变化丰富,是研究物种形成与适应演化的代表类群。镜像花(mirror-image flowers)是极为特化的传粉系统,在苦苣苔科中出现了较多的不同类型,可能与苦苣苔科物种多样性形成与维持有关。该研究总结与分析了苦苣苔科镜像花的类型多样性以及系统分布与适应演化等,讨论了镜像花对苦苣苔科物种形成与维持的积极意义。结果表明:镜像花仅分布在亚洲和非洲的苦苣苔亚科(Didymocarpoideae)的7个属,在历史上就至少发生了5次独立起源。长冠苣苔属(Rhabdothamnopsis)、南洋苣苔属(Henckelia)及长蒴苣苔属(Didymocarpus)镜像花的花柱与可育雄蕊分别向左、右两侧偏转,形成互补镜像花;蛛毛苣苔属(Paraboea)、喜鹊苣苔属(Ornithoboea)、非洲堇属(Saintpaulia)镜像花缺乏与花柱对应侧偏的可育雄蕊(非互补镜像花);而海角苣苔属(Streptocarpus)直立堇兰亚属(subg.Streptocarpella Engler)则同时出现了互补、非互补镜像花。不同于其他被子植物(离瓣花、缺乏花冠筒),苦苣苔科中的镜像花大多伴随着明显的花冠筒、内藏的雄蕊、合生的花药,以非互补镜像花为主;传粉者以小型的无垫蜂(Amegilla spp.)和熊蜂(Bombus spp.)为主。这些特殊的花部综合征与特化的传粉机制,提高了传粉精确性,可能促进了传粉隔离与物种适应辐射。今后的一个研究重点应通过分子系统发育方法,进一步揭示苦苣苔亚科互补与非互补镜像花的进化顺序及其在物种分化与长距离扩散过程中的可能作用。     

珍稀濒危植物大花万代兰的花粉团发育及其分类学意义

万代兰属的属间界限划定及其亲缘关系重建是兰科分类系统中的难解之谜。该研究采用常规石蜡切片技术观察了珍稀濒危植物大花万代兰的一对深裂花粉团的形成机制、花药壁发育模式、小孢子发生及雄配子体发育等的胚胎学特征。结果表明：(1)大花万代兰早期的花药原基分化出一对侧生药室,每个药室的小孢子囊中央分化出一条在花药成熟时会降解的不育隔膜组织,形成两个不等深裂的花粉团。(2)发育完整的花药壁有5~9层,包括2~6层药室内壁,符合多层型花药壁发育类型;绒毡层细胞为单核,腺质型,在花药成熟时,表皮、中层和绒毡层皆降解,仅留下2~6层纤维性加厚的药室内壁。(3)小孢子母细胞经过连续型胞质分裂形成正四面体和左右对称的小孢子四分体,小孢子四分体继续保持在同一个胼胝质内,完成有丝分裂形成了2 细胞型的四合花粉;四合花粉两两紧密排列,且由于隔膜组织的降解,最终发育为一对深裂的花粉团。根据现有兰花花药发育资料,分析了大花万代兰花粉团发育的胚胎学特征的分类学意义,为万代兰属错综复杂的系统分类提供了新资料。     

Identification of Differentially Expressed Genes During Anther Abortion of Taigu Genic Male Sterile Wheat by Combining Suppression Subtractive Hybridization and cDNA Array

Talgu Genlc Male Sterile Wheat （TGMSW; Trltlcum aestlvum L.）, a dominant genic male sterile germplasm, is of considerable value in the genetic Improvement of wheat because of Its stable Inherence, complete male abortion, and high cross-fertilization rate. To Identify specially transcribed genes In sterile anther, a suppression subtractlve hybridization （aSH） library was constructed with sterile anther as the tester and fertile anther as the driver. A total of 2 304 SSH Inserts amplified by polymerase chain reaction were arrayed using robotic printing. The cDNA arrays were hybridized with 32P-labeled probes prepared from the RNA of forward- and reverse-subtracted anthers. Ninety-six clones were scored as upregulated in sterile anthers compared with the corresponding fertile anthers and some clones were selected for sequencing and analysis In GenBank. Based on their putative functions, 87 non-redundant clones were classified Into the following groups： （i） eight genes Involved In metabolic processes; （11） four material transportation genes; （iii） three signal transductlon-assoclated genes; （iv） four stress response and senescence-associated protein genes; （v） seven other functional protein genes; （vi） five genes with no known function; and （vii） another 56 genes with no match to the databases. To test the hybridization efficiency, eight genes were selected and analyzed by Northern blot. The results of the present study provide a comprehensive overview of the genes and gene products Involved In anther abortion In TGMSW.     

云南疣粒野生稻花药离体培养与植株再生

1 植物名称 疣粒野生稻（Oryza meyeriana Baill．）,云南类型。     

一种可用于分析水稻花药中钙调素蛋白分布的胶体金免疫电镜标记技术

以水稻花药作为实验材料,在前人应用胶体金技术标记钙调素蛋白(Ca M)的基础上,采用Epon812常规包埋方法,并在标记过程及染色体系上做了一些改进,建立了一套标记特异性较强且超微结构保存较好的花药中Ca M的标记方法。