花粉求亲记

白的,黄的,粉的,红的……一只小蜜蜂吮吸过无数花朵的甜蜜,携带着无数粒花粉,飞到一朵苹果花上给这些花粉求亲。接下来就是,一部分幸运的花粉被苹果的雌蕊柱头所接受,在阳光的照耀和雨露的滋润下,它开始萌发并长出花粉管,花粉管一点点伸长,到达雌蕊的胚珠,最终在这里完成了受精作用,在不远的将来,一个小苹果就要诞生了。     

花粉萌发受精作用和雌蕊结构模型的制作、使用和保管

1　目的利用花粉萌发受精作用动态模型和雌蕊结构层次模型 ,加强直观教学 ,便于学生理解。2　材料和用具黄色乒乓球 1只 ,黑白两色尼龙布 ,透明胶带 ,空心圆珠笔芯 ,细铁钉 ,剪刀 ,白线 ,缝衣针 ,胶水 ,聚塑纸 5张 ,塑料泡沫板 ,不同色彩的即时贴纸 ,大头针 ,电铬铁。3　制作方法3.1　花粉萌发受精作用动态模型的制作1)将黄色乒乓球沿正中线剖开 ,分为两半球。取其一为上半球 ,用烧红的细铁钉在其上方正中顶端钻一小孔 ,用一细线穿过小孔 ,在球内侧打一结 ,防止细线被拉出 ;在球外侧近小孔处也打一结和一小扣 ,既可以防止细线滑入球内 ,也可…     

花粉-雌蕊的相互作用机制

就近年来有关被子植物有性生殖过程中,雌蕊对花粉萌发、花粉管生长以及生长方向的作用和传粉对雌蕊发育的影响的研究进展作了介绍。     

刺五加开花后雌蕊的发育状态与受精作用

刺五加Eleutherococcus senticosus(Rupr． et Maxim．)Maxim．植株在开花后雌配子体的发育状态与 一般植物不同在于:雌配子体在开花当天均末成熟,在开花后经4-5天才发育成熟。开花第6天,雌株 和两性株的成熟胚囊百分率各为82．25％和67．25％,其余为未育、败育、退化或未成熟胚囊,未观察到 已受精的胚囊;而此时,雄株的雌配子体退化、花朵全部脱落。伴随着胚囊的分化,刺五加雌株和两性株 的花柱逐渐延长,蜜腺渐趋成熟。开花后4～6天,乳突细胞发育,柱头开始外翻;此后,蜜腺分泌花蜜, 柱头进入可授期。开花第7天,胚囊开始受精。开花后9～10天,雌株已受精的胚囊占胚囊总数的40～ 65％,两性株已受精的胚囊占胚囊总数的25～41％。刺五加花粉萌发至雌雄性核融合的间隔期约为2 ～3天。刺五加的双受精过程与一般被子植物基本相同。其受精作用属于有丝分裂前配子融合类型。 此外,还观察了成熟胚囊退化的类型,观察到多余花粉管进入胚囊以及两个精子与卵受精、两个精子与次生核融合的图象。     

高温对苹果花粉在花柱内萌发和生长的影响

以‘长富2号’红富士苹果为母本,‘红星’苹果为父本,研究35℃高温对苹果花粉在花柱内萌发和生长的影响。结果表明：温度影响花粉在柱头和花柱内的萌发及生长,与对照相比,高温促进花粉在柱头表面快速萌发,并加速花粉管在花柱内的伸长生长,但是在授粉72hN,高温处理下培养的花粉管形态出现花粉管变粗、弯曲并有瘤状小结的异化现象,同时,花柱发生褐变,并产生胼胝质,最终导致花粉管不能进入胚珠完成受精。     

短柄五加开花后雌蕊的发育状态与受精作用的研究

短柄五加（ＥｌｅｕｔｈｅｒｏｃｏｃｕｓｂｒａｃｈｙｐｕｓＨａｒｍｓ．）开花当天,花药散粉,而雌配子体需经４～５ｄ才发育成熟。证实短柄五加为雄蕊先熟植物。开花第５天,成熟胚囊的比率为５７６９％,其余为退化和不育胚囊。开花第６天,胚囊开始受精。开花第１０天,受精胚囊占胚囊总数的５３５７％。柱头的可授期自开花后第４～５天开始,自花粉萌发至雌雄性核融合大约有２～３ｄ的间隔期。短柄五加受精过程与一般被子植物相同,其受精作用属于有丝分裂前配子融合类型。观察并统计了合子中雌性核仁的数目、存在状态,指出短柄五加合子中从雄性核仁出现到与雌雄性核仁融合为一个大核仁需经历３ｄ左右;如果以胚乳游离核数目为对照,大部分合子中雌雄性核仁的融合发生在３２～１２８个胚乳游离核时期。大多数合子是以雌雄性核仁融合为一个大核仁后进入合子分裂期;少数合子的雌雄性核仁不经融合也进入合子分裂期。观察到多精入胚囊、多精入卵以及成熟胚囊退化的现象。讨论了被子植物受精过程中有关受精终结的标志等问题。     

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（Oryza 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0．54,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2．5-10．04,时：授粉后1．0-3．04,时,精核与两极核融合：授粉后约5．0小时,初生胚乳核分裂。’     

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。     

雌蕊胞外基质在花粉管生长中的作用

雌蕊胞外基质对雌蕊与花粉的识别以及花粉管的定向生长有着重要的作用,是近年来植物生殖生物学的研究热点之一。与花粉萌发和花粉管生长相关的雌蕊胞外基质种类主要包括阿拉伯半乳糖蛋白、类伸展素糖蛋白、富含脯氨酸糖蛋白、钙调素、S-糖蛋白、果胶以及子房的特异性物质等。本文着重介绍这些雌蕊胞外基质的生理功能及其研究进展。     

Li~ 、新霉素和Ca~(2 )对苹果花粉萌发与花粉管生长的影响

细胞外 Ca2 及其跨膜内流在花粉萌发和花粉管生长中具重要作用 〔1〕,磷脂酰肌醇 ( PI)系统产生的IP3(肌醇 - 1 ,4,5-三磷酸 )能诱导细胞内 Ca2 库释放 Ca2 〔2 ,3〕,IP3及其受体调节花粉萌发和花粉管生长〔4～ 7〕,但它们之间的作用及关系还不清楚。笔者通过抑制剂对细胞内 Ca2 的调节 ,以期进一步探讨细胞内 Ca2 库的 Ca2 释放在花粉萌发和花粉管生长中的作用及其和细胞外 Ca2 及其内流的关系。1 　材料与方法将‘国光’、‘富士’苹果 ( Maluspumila Mill.)花粉播种在基本培养基 ( 1 0 %蔗糖 1 0 0 μg/g硼酸 ) 〔8…     

种子植物受精摆脱水束缚应归因于花粉管的起源吗？——植物学教材质疑(一)

几乎所有中文植物学教材都把花粉管当成是种子植物对受精摆脱水束缚的适应特征,并得出粉管受精使种子植物更适应于陆生生活的结论。但是,某些灭绝的(种子蕨和科得荻植物)和一些现存的(银杏和苏铁)裸子植物行游动受精,需要特别指出的是其受精并不需要液态水。种子蕨和科得荻植物不形成花粉管,银杏和苏铁的花粉管是吸器而无输送精子的功能。其实,正是小孢子在小孢子囊中的原位发育导致植物演化出花粉和传粉,花粉的形成及其传播才使受精真正摆脱了水的限制。澄清花粉管的功能可作为植物学批判性教学的案例,以促进学生们科学精神和科学思维的发展。     

陆地棉雌蕊的花粉管生长途径中钙分布的超微细胞化学定位

用焦锑酸盐沉淀法对陆地棉(Gossypium hirsutum L.)授粉前后的柱头、花柱、珠孔与珠心组织中的钙进行了超微细胞化学定位。X射线波谱与能谱分析证明所定位的沉淀确系焦锑酸钙。观察结果表明:在整个花粉管生长途径中的雌蕊组织,钙分布均较其它相邻组织密集;钙主要分布在细胞壁与胞间基质等质外体系统中。在雌蕊中生长的花粉管,其尖端细胞器区也有丰富的钙。     

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。     

亚精胺对苹果花粉萌发与花粉管伸长的抑制效应及其与Ca2+的关系

20～ 10 0 μmol·L- 1外源亚精胺 (Spd)抑制苹果 (品种 :国光、富士、金冠 )花粉萌发与花粉管伸长 ,其效应随浓度增加而增强 ;Ca2 ( 1mmol·L- 1)在一定程度上削弱这种抑制效应 ,而Ca2 的良好作用则又为Ca2 通道竞争性抑制剂La3 所消除 ,Ca2 载体A2 3187仅削弱Ca2 对花粉管伸长的良好作用     

花粉管引导机制的研究进展

花粉管引导是指显花植物在受精过程中,雌蕊组织与花粉管相互作用使花粉管定向生长并最终到达胚囊的过程,其机制颇为复杂。该文基于调控花粉管生长的孢子体引导和配子体细胞引导两个主要过程,阐述雌蕊中不同蛋白分子和其它小分子物质的浓度梯度在花粉管的孢子体组织引导中的作用,以及胚囊中不同类型的细胞及其相关基因与蛋白在花粉管的配子体细胞引导中的作用。同时,该文也对精细胞在花粉管引导中的作用进行了阐述。     

别开生面:被子植物受精机制研究的新发现

被子植物受精调控机制一直是植物有性生殖领域的研究热点之一。近年来,对于花粉管导向、防止多精入卵以及受精恢复系统启动等关键过程的研究有了快速进展。但迄今发现的主要调控途径均为基于助细胞功能、旨在确保双受精成功的机制,而对基于中央细胞确保双受精成功的机制仍知之甚少。近期,李红菊研究组在该领域取得了新的突破,他们发现中央细胞也能够分泌吸引花粉管的小肽,进而揭示了一条全新的不依赖于助细胞的受精恢复途径,填补了对受精机制认识的一个空白。     

毛竹花粉的形态及双受精过程研究

由于实验的材料、条件和技术的限制,关于竹类花粉形态、花粉管生长过程的研究十分少见。毛竹( Phyllostachys edulis)属于禾本科( Poaceae/Gramineae)竹亚科( Bambusoideae)植物,在我国广泛分布,具有重要的经济、生态和文化价值。由于其独特的生殖生物学特性,即开花周期长、结籽率低,所以对其开花材料的获取十分困难。该研究在其独特的开花特性基础上,结合野外实地观察,利用显微镜、环境扫描电镜、荧光显微镜等,对毛竹的花粉形态、结构以及花粉管的萌发与生长动态进行了首次报道。结果表明：(1)毛竹花粉近球形,平均直径为61.00μm,属于大型孢子。(2)毛竹成熟花粉落到雌蕊柱头上后,经过花粉与柱头的成功识别,开始萌发,并形成花粉管;随着花粉管的逐渐伸长生长,依次经过柱头和花柱,到达子房;约120 min后到达珠孔处,进入胚珠和胚囊,完成双受精作用。通过对毛竹花粉形态结构和花粉管生长至受精过程的动态观察,为毛竹花粉可授性、花粉生理、生化研究提供了实验技术准备。该研究结果完善和丰富了毛竹乃至整个禾本科植物在生殖生物学方面的研究内容。     

烟草雌蕊的花粉管生长途径中几种植物激素的免疫金电镜观察

用免疫金电镜法观察了大叶国花柱、珠孔及助细胞内玉米素（ｔ－Ｚ）、吲哚乙酸（ＩＡＡ）、赤霉素（ＧＡ７一ＧＡ４）和脱落酸〖（＋）ＡＢＡ〗的分布。刚授粉地的花柱引导组织细胞内与胞间基质中ｔ－Ｚ较多、ＩＡＡ、ＧＡ７／４、（＋）ＡＢＡ较少;授粉后２４ｈ（此时花粉管已穿过花柱中部）,该部位ｔ－Ｚ显著减少,ＩＡＡ略增加,ＧＡ７／４显著增加,而（＋）ＡＢＡ仍较少。授粉后２４ｈ,花柱中段薄壁组织细胞与胞间基质中ＩＡ     

桔梗花粉萌发与花粉管生长研究

以2年生桔梗植株为材料,采用液体培养法研究了培养基种类、PEG、蔗糖、pH以及培养温度、培养时间对桔梗花粉离体萌发生长的影响,结果表明:(1)浓度为100~150 g.L-1的PEG可显著促进桔梗花粉萌发和花粉管的生长;200~250 g.L-1PEG显著促进花粉萌发,但对花粉管生长的作用不显著。(2)100 g.L-1的蔗糖有利于花粉萌发和花粉管生长,高浓度蔗糖(200 g.L-1)有明显抑制作用;(3)桔梗花粉离体萌发和花粉管生长的适宜培养基为ME3+BK+10%蔗糖+150 g.L-1PEG(pH5.8);(4)25~40℃条件下桔梗花粉均可较好萌发,以30℃培养1.5 h为最佳培养条件。     

甘蓝油菜雌蕊中花粉管生长途径的钙离子定位

用焦锑酸钾定位 Ca~(2 )的技术,证明了甘蓝油菜(Brassica napus)柱头乳突细胞的少量分泌物、柱头表皮下的引导组织细胞间隙、花柱引导组织细胞壁外表面和胞间隙的分泌物以及子房假隔膜分泌区的表皮细胞外和内部引导组织细胞壁外表面和胞间隙的分泌物中均有 Ca~(2 )沉淀存在,而花柱皮层薄壁细胞无此种现象。花粉管生长的整个途径中 Ca~(2 )的存在与花粉管在雌蕊中的定向生长有关。