水稻雄核发育途径及游离花粉粒培养的活体观察

(1)在水稻雄核发育中,观察到 A—V、A—G、A—GV 和 B 途径,通常 B 途径占优势。在雄核发育早期,各种发育途径的花粉均有退化现象发生。(2)观察和统计表明,游离核型的多核花粉在发育过程中可转变为多细胞花粉,因而也是有发育前途的。(3)能够启动雄核发育的花粉通常是原生质稠密,在花粉群体中属中等大小(35—40μ)的花粉。多细胞花粉在突破花粉壁前。其细胞壁常常加厚,破壁时整个花粉有突然收缩的现象。(4)多细胞花粉内通常含有一些缓慢运动的小淀粉粒,它们可能积极参与了花粉雄核发育过程中的代谢活动。     

金线莲花药发育中多糖和脂滴的分布特征

该研究采用细胞化学方法研究了金线莲花药发育中多糖和脂滴的分布特征,以探索其花药发育中的物质代谢规律。结果显示：(1)在幼小花药中,花药壁的表皮和药室内壁以及造孢细胞中积累少量的淀粉粒。当小孢子母细胞形成胼胝质壁时,药壁细胞和小孢子母细胞中的淀粉粒减少并且出现一些脂滴,这一现象持续到二胞花粉;在二胞花粉中,糖类代谢显著增强;开花时,成熟花粉中积累了较多的淀粉粒和较少的脂滴。(2)金线莲花粉以花粉块形式发育,其特征为;①在造孢细胞时期一些特殊细胞壁就已确定了花粉块的界限;②在小孢子母细胞时期,胼胝质壁覆盖在整个花粉块表面,但内部花粉没有胼胝质壁结构;③二胞花粉后期,孢粉素花粉外壁覆盖在整个花粉块表面,但内部花粉没有外壁。金线莲花粉块发育的这些结构特征对植物花粉发育规律提出了多项疑问。     

铁皮石斛花粉块结构及发育过程的解剖学特征研究北大核心CSCD

兰科植物的有性生殖特殊,每朵花只有1个花药,且花粉有聚集成块发育的特征。为了揭示铁皮石斛花粉块的发育特征,该研究以野生铁皮石斛不同时期的花药为材料,采用半薄切片和植物组织化学方法对其发育过程进行解剖学观察分析,并对成熟花粉块进行离体培养,观察花粉管的萌发状况。结果表明:(1)铁皮石斛花药壁由1层表皮细胞,2层药室内壁细胞,1层中层细胞和1层绒毡层细胞组成。开花时,绒毡层细胞退化,中层细胞没有退化,药室内壁细胞则形成纤维状细胞壁;药室中的小孢子母细胞没有明显的胼胝质壁结构。(2)小孢子发生属同时型,减数分裂后四分体小孢子不分散,以四合花粉状态发育,并进一步连接形成花粉块。(3)在小孢子发育中,孢粉素覆盖在整个花粉块表面形成花粉外壁,但花粉块内部的花粉没有花粉外壁结构;在花粉块表面的花粉外壁上未见花粉萌发孔。(4)在花粉离体萌发实验中,具有花粉外壁的花粉块表面花粉未见萌发,仅由花粉块内部的花粉萌发出花粉管。     

小麦不同基因型材料花药培养中雄核发育的研究

对小麦离体花药中花粉发育的调查表明 :难诱导材料花药在培养初期 ,花粉退化快 ,大量小孢子败育 ,多细胞 (核 )花粉出现晚、频率低 ;而易诱导材料花药培养初期 ,花粉退化相对延缓 ,多细胞 (核 )花粉出现早且频率高 ,这些内在的优势使得更多的小孢子有可能转向孢子体发育 ,从而获得较高的出愈率。     

小麦不同基因型材料花药培养中雄核发育的研究

对小麦离体花药中花粉发育的调查表明：难诱导材料花药在培养初期,花粉退化快,大量小孢子败育,多细胞(核)花粉出现晚、频率低;而易诱导材料花药培养初期,花粉退化相对延缓,多细胞(核)花粉出现早且频率高,这些内在的优势使得更多的小孢子有可能转向孢子体发育,从而获得较高的出愈率。     

小麦(Triticum aestivum)雄核发育的细胞学研究

本工作对小麦花粉胚和愈伤组织的诱导条件和雄核发育的细胞学现象作了研究。结果如下:(1)N_6培养基诱导花粉愈伤组织的效果显著优于 MS 培养基。外源激素对于雄核发育的启动不是必需的,但对愈伤组织进一步的生长却是不可缺少的。(2)用花药整体制片法研究了雄核发育的各种途径,结果表明,不均等分裂和均等分裂的小孢子都能形成花粉胚,但前者占较大比例。(3)在部分多细胞花粉和白化苗中观察到染色体断片和微核,推测白化或畸形的花粉植株可能起源于具微核的花粉。(4)细胞的核内再复制和游离核的融合是产生二倍体和多倍体花粉植株的重要原因。     

白皮松花粉发育过程中蛋白酶体活性及其分布的动态变化

蛋白酶体途径对花粉发育调控具有重要作用, 但花粉发育过程中蛋白酶体的分布及其活性的动态变化一直未见报道。蛋白酶体荧光底物结合荧光分光光度计分析表明, 蛋白酶体的活性从单核小孢子到具有2个原叶细胞的三细胞花粉逐渐增强, 而在成熟花粉中略有下降。免疫荧光标记结合共聚焦显微镜分析表明, 蛋白酶体不均匀地分布于细胞质和细胞核中, 并在花粉细胞不均等分裂过程中聚集分布于先后产生的2个原叶细胞内。总之, 蛋白酶体的活性及其分布在花粉发育过程中存在相关的时空动态变化, 表明裸子植物花粉中的蛋白酶体活性及其分布与花粉发育具有相关性, 并在原叶细胞的退化过程中起重要作用。     

莴苣花粉发育过程中ATP酶的分布

对莴苣花粉发育过程中ATPase的分布特征做了研究。四分体早期的小孢子细胞质中开始出现ATPase反应颗粒。之后,小孢子在发育过程中,花粉内壁聚集大量体积较大的ATPase反应颗粒,并一直保持到花粉即将成熟。在小孢子发育晚期,在花粉萌发孔处和小孢子大液泡中也特异性地聚集了较多ATPase颗粒。二胞花粉刚形成的生殖细胞表面呈现大量的ATPase反应颗粒,当生殖细胞脱离花粉内壁移入营养细胞,ATPase反应颗粒基本消失。生殖细胞分化过程中生殖细胞的ATPase反应颗粒逐渐低于营养细胞中的。在成熟花粉中,精细胞中的ATPase反应颗粒比营养细胞中的少,且主要集中在细胞核中。结果显示花粉发育过程中ATPase的特异分布与花粉发育的一些生物学事件密切相关。     

凤仙花花药发育中多糖和脂滴组织化学研究

以不同发育时期的凤仙花花药为实验材料,采用组织化学方法,对花药发育中的结构变化及多糖和脂滴物质分布进行观察。结果表明:(1)凤仙花的花药壁由6层细胞组成,包括1层表皮细胞,2层药室内壁细胞,2层中层细胞和1层绒毡层细胞。其中绒毡层细胞的形态不明显,很难与造孢细胞区分,且在小孢子母细胞时期退化。(2)在小孢子母细胞中出现了一些淀粉粒,但减数分裂后,早期小孢子中的淀粉粒消失,又出现了一些小的脂滴;随着花粉的发育,小孢子形成大液泡,晚期小孢子中的脂滴也消失;小孢子分裂形成二胞花粉后,营养细胞中的大液泡降解、消失,二胞花粉中又开始积累淀粉;接近开花时,成熟花粉中充满细胞质,其中包含了较多的淀粉粒和脂滴。(3)在凤仙花的花药发育中,绒毡层细胞很早退化,为小孢子母细胞和四分体小孢子提供了营养物质;其后的中层细胞退化则为后期花粉发育提供了营养物质。     

水芹花药发育中多糖和脂滴积累规律研究

运用组织学和组织化学方法详细研究了水芹(Oenanthe javanica D.C) 花药发育过程中,造孢细胞时期、小孢子母细胞时期、四分体时期、小孢子早期、小孢子晚期、二胞花粉早期和二胞花粉晚期(成熟花粉时期)的多糖以及脂滴分布特征和变化特点.结果显示:花药作为营养物质吸收的"库",在特定的时间(二胞花粉早期)和特定的部位(二胞花粉的营养细胞)积累特定的营养物质(先出现多糖颗粒,后出现脂滴物质).通过分析不同发育阶段花药中糖类和脂类分布变化,确定水芹发育花药中营养物质的运输与转换规律.     

玉米花粉植株的诱导和雄核发育的研究

本文报道了玉米花药培养的主要结果。品种之间诱导频率差异很显著。接种花药时,花粉单核中期诱导频率最高。培养基中加入500毫克/升酪朊水解物,0.5％活性炭,15％蔗糖能显著提高花粉胚状体和愈伤组织的诱导频率。在雄核发育的研究中,观察到有营养细胞发育途径,生殖细胞发育途径,营养细胞和生殖细胞混合发育途径,以及均等分裂发育途径等四种类型,并对这四种途径进行了讨论。     

西瓜小孢子囊发育及雄配子体发生的观察

西瓜(Citrullus lanatus)小孢子囊的孢原细胞出现在雄花原基出现后4—6天,孢原细胞数目推测只有一列;初生造孢细胞经过2—3次分裂,形成次生造孢细胞。开花前7—8天,小孢子囊发育健全,小孢子母细胞进入减数分裂期。同一花药不同花粉囊相同一药室,花粉母细胞减数分裂和小孢子的发育,并不是高度同步的。绒毡层为异型细胞,腺质绒毡层。雄配子体的发育开始于开花前6—7天,充分成熟的西瓜花粉已分裂为三细胞花粉。     

羽叶薰衣草雄性不育的细胞学研究

用光镜和电镜观察羽叶薰衣草(Lavandula pinnata L.)雄性不育小孢子发育过程的细胞形态学特征.结果表明:羽叶薰衣草花药4枚,每枚花药通常具4个小孢子囊.花药壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此之前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此 前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四     

山麦冬大小孢子发生及雌雄配子体发育研究

采用石蜡切片技术对百合科植物山麦冬大小孢子发生及雌雄配子体发育进行了观察研究。结果表明:(1)山麦冬花药具有4个花粉囊,花药壁的发育方式为基本型,花药壁完全分化时由表皮、药室内壁、中层及绒毡层组成。(2)绒毡层发育类型为分泌型,到四分体孢子彼此分离形成单细胞花粉阶段,绒毡层细胞开始解体退化,花粉成熟时绒毡层细胞完全消失;花粉母细胞减数分裂为连续型,四分体为左右对称形排列,成熟花粉为3-细胞花粉,单萌发沟。(3)子房3室,每室2枚胚珠,胚珠倒生型,双珠被,薄珠心,雌性孢原细胞不经过平周分裂而直接发育而成大孢子母细胞。(4)减数分裂后四分体大孢子呈线型或T型排列,合点端大孢子分化为功能大孢子,胚囊发育为蓼型;花粉母细胞减数分裂过程中,二分体、四分体细胞外方被胼胝质壁所包被,小孢子形成后胼胝质壁逐渐消失。该研究结果丰富了百合科植物生殖生物学研究的内容,也为探讨百合科植物的系统学研究提供了参考。     

光敏核不育水稻短日照植株的雄性器官和育性异常

采用形态学方法比较观察了 10个水稻 (OryzasatavaL .)雄性核不育系的雄性器官的发育状况 :1)雄性核不育系短日照植株的自交结实率和花粉可育度均显著低于对照 ;2 )程度不同地存在花药开裂和散粉障碍 ,有多寡不等的柱头无任何花粉附着 ,且附着在不育系柱头上的花粉萌发力弱 ;3)胚囊发育状况及异交结实率均未见异常。说明光敏核不育水稻短日照植株自交结实率低下乃因雄性核不育基因表达所致。     

南美蟛蜞菊花的生长发育

本文根据花粉的发育结合花序的显著特征, 将南美蟛琪菊(Wedelia trilobata)花的后期发育分为P1~ P7七个时期。对舌状花和盘状花的生长进行了观察。研究表明, 分化完全的舌状花在P3期、即花粉细胞四分体出现之后长度超过盘状花, 在盘状花的雄蕊出现具有萌发孔的花粉粒之后, 舌状花开始着色。P2以后的花序经离体培养可以开放, 光、糖和GA3对花序的生长和开放有显著的促进作用。     

四倍体中华猕猴桃减数分裂及花粉发育的细胞学观察

观察了四倍体中华猕猴桃(2n=4x=116)雄株花粉母细胞减数分裂和花粉发育过程。在减数分裂终变期和中期Ⅰ,绝大部分染色体呈二价体构型,出现少最环状和链状多价体。胞质发育为同时型。成熟花粉粒为两细胞型。     

玉竹雄配子的发育——着重阐明质体在生殖细胞和营养细胞中的分布和变化

玉竹(Polygonatum simizui Kitag)小孢子在分裂前,质体极性分布导致分裂后形成的生殖细胞不含质体,而营养细胞包含了小孢子中全部的质体。生殖细胞发育至成熟花粉时期,及在花粉管中分裂形成的两个精细胞中始终不含质体。虽然生殖细胞和精细胞中都存在线粒体,但细胞质中无DNA类核。玉竹雄性质体的遗传为单亲母本型。在雄配子体发育过程中,营养细胞中的质体发生明显的变化。在早期的营养细胞质中,造粉质体增殖和活跃地合成淀粉。后期,脂体增加而造粉质体消失。接近成熟时花粉富含油滴。对百合科的不同属植物质体被排除的机理及花粉中贮藏的淀粉与脂体的转变进行了讨论。     

黄花油点草大小孢子发生及雌雄配子体发育

利用石蜡切片技术对百合科植物黄花油点草[Tricyrtis maculata(D.Don)Machride]大小孢子发生及雌雄配子体发育进行了研究。结果表明:(1)黄花油点草花药具有4个药室,花药壁的发育方式为单子叶型,由表皮、药室内壁、中层及绒毡层组成;绒毡层发育类型为分泌型,到四分体花药阶段绒毡层细胞开始解体退化,花药成熟时完全消失。(2)花粉母细胞减数分裂为连续型,依次形成二分体、四分体;四分体有四面体形和对称形两种类型;成熟花粉为2-细胞花粉。(3)子房3室,胚珠多数,每室2列,倒生型胚珠,双珠被,薄珠心,雌性孢原细胞不经过平周分裂而直接发育成大孢子母细胞;减数分裂后四分体大孢子呈线型或T型排列,合点端大孢子分化为功能大孢子,蓼型胚囊。(4)在花药发育过程的不同阶段均出现发育异常现象,导致花粉败育。     

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.