有花植物的有性生殖

花是有花植物（被子植物）的有性生殖器官。在雄蕊的花药中产生雄配子体,通常称花粉;在雌蕊子房内的胚珠中发育雌配子体,通常称胚囊。在花粉或花粉管中形成的一对精细胞分别与胚囊中的卵和中央细胞受精,由此产生胚和胚乳。随着胚和胚乳的发育,整个胚珠发育为种子。这是被子植物有性生殖的一般过程。     

第十六届植物有性生殖国际会议概况

第十六届植物有性生殖国际会议于今年 4月 1～ 5日在加拿大阿尔伯塔省的Ｂａｎｆｆ会议中心召开。参加会议的学者共约 16 0人 ,分别来自中国、美国、德国、加拿大、澳大利亚、英国、法国、荷兰、意大利、匈牙利、葡萄牙、波兰、比利时、捷克、瑞士、西班牙、日本等 2 5个国家。     

新小竹花形态结构及雌、雄配子体的发育研究

新小竹(Neomicrocalamus prainii)是一种小型攀援竹类,笋秆两用型竹种。该研究通过形态观察和石蜡切片的方法对新小竹花器官形态及解剖结构特征进行观察与描述,为研究竹类植物的生殖生物学提供新的理论信息。结果显示:(1)新小竹的花序为无限花序,没有小穗柄,成熟小穗平均长度为2.98 cm;每个小穗约有4～6朵小花,其中3～5朵为可育小花,顶端均有1朵不育小花;小穗基部有2～4个苞片;小穗轴每节长约0.52 cm。(2)新小竹的可育小花包括1片内稃、1片外稃、3枚浆片(浆片2大1小,边缘光滑)、6枚雄蕊和1枚雌蕊;雄蕊呈梭型,雌蕊羽毛状柱头三裂。(3)新小竹成熟花粉粒多为二核,具1个萌发孔;花药具有4个药室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层结构组成,绒毡层为腺质型;花药发育过程还存在多种异常情况。(4)新小竹子房一室,侧膜胎座,倒生胚珠,双珠被;大孢子母细胞由1个孢原细胞直接发育而成,合点端1个大孢子分化成为功能大孢子,由功能大孢子经过有丝分裂形成多核胚囊,直至发育成熟。研究表明,新小竹雄配子体存在发育异常现象,但大部分发育正常,其结实率低不仅与内在因素有关,外部环境也可能是导致其结实率低的重要因素。     

垂花悬铃花雌雄配子体发育研究

对垂花悬铃花雄配子体发育观察表明,其花药由表皮(1层)、药室内层(1层)、中层(2层)、绒毡层(1层)及造孢细胞组成,花药四室,药壁发育为双子叶型。雄配子体发育经由花粉母细胞减数分裂形成四分体,该四分体胞质分裂为同时型,四分体排列方式为四面体型,十字交叉型及左右对称型;小孢子再经有丝分裂形成营养核和生殖核,生殖核再经有丝分裂形成3-核花粉。花药壁层的变化,在单核小孢子期,表皮细胞解体,仅留下痕迹;中层在花粉母细胞期逐渐消失;药室内壁在单核小孢子期开始纤维化;绒毡层在单核小孢子期消失,属变形绒毡层。雌配子体发育观察表明,其子房上位,5室,每室1个胚珠,胚珠弯生,中轴胎座,大多数胚珠发育停留在珠心形成阶段,极少数珠心形成一群孢原细胞及单核、双核胚囊。     

刺五加大、小孢子发生和雌、雄配子体发育的观察

刺五加Eleutherococcus senticosus(Rupr．et Maxim．)Maxim．雄株的小孢子发生和雄配子体发育过 程正常,大孢子发生和雌配子体发育过程多不正常。雄花具5个花药,花药4室,药壁发育属双子叶型, 腺质绒毡层,绒毡层细胞多具2核。小孢子母细胞经减数分裂形成四面体形四分体,其胞质分裂为同时 型。成熟花粉为3细胞型。子房下位,5室;每室有上胚珠和下胚珠,上胚珠退化,下胚珠倒生、具单珠 被、厚珠心;大孢子母细胞经减数分裂形成线形或“T”形四分体,偶尔有2个并列或串联的四分体或在 四分体之上又出现孢原细胞。其功能大孢子位置不确定。雌配子体发育中异常现象较多。开花时,雌 配子体主要为反足细胞退化后的四细胞胚囊。刺五加雌株的小孢子母细胞不能进行减数分裂或减数分 裂不正常,不能形成四分体。开花时,药室空瘪,无花粉形成。其大孢子发生和雌配子体发育过程正常, 大孢子母细胞减数分裂形成线形或“T”形四分体,合点端大孢子为功能大孢子,胚囊发育属蓼型。开花 时,雌配子体主要为七细胞八核或七细胞七核胚囊,其卵器尚未发育成熟。刺五加两性株的小孢子发生 过程无异常,但雄配子体发育过程有部分异常;开花时,药室内有或多或少的空花粉,且花粉粒大小悬 殊,大的直径达35μm,小的仅15～18 μm。两性株的雌蕊发育大部分正常,也有一些异常胚囊形成。开 花时,雌配子体主要是七细胞八核胚囊、七细胞七核胚囊和反足细胞退化后的四细胞胚囊,其卵器也未发育成熟。     

鱼腥草的花粉活力及雌雄配子体的发育

为深入了解鱼腥草有性繁殖特性及为鱼腥草杂交育种提供理论依据,以栽培的三年生鱼腥草（Houttuynia cordataThunb.）为材料,采用I2-KI染色法、培养基培养法、荧光显微镜观察法研究鱼腥草花粉活力;用石蜡切片法观察鱼腥草雌雄配子体的发育过程。结果显示,鱼腥草花粉活力极低,仅I2-KI法检测出鱼腥草花粉活力为3.18%,培养基培养法、荧光显微镜观察法均未测出花粉活力。其雄配子体在早期发育正常,但在二分体时期发现绒毡层解体,最后游离小孢子细胞质逐渐消失,显示出空瘪状态,形状也由近圆形变为不规则形,最终在花粉囊开裂之前小孢子败育。雌蕊心皮3枚,合生成一室,侧膜胎座;直生胚珠,为双层珠被,薄珠心;造孢细胞起源于紧接表皮之下的珠心细胞,造孢细胞直接发育成大孢子母细胞;大孢子母细胞经减数分裂形成线形或T形排列的四分体,靠近合点端的一个四分体细胞形成功能大孢子;功能大孢子经连续3次有丝分裂形成7细胞8核的蓼型成熟胚囊。鱼腥草可能因绒毡层提早解体导致雄性不育,其种子的产生可能来自于无融合生殖。     

濒危植物香木莲的胚胎学研究

对香木莲（Manglietia aromatica）的大、小孢子发生以及雌、雄配子体发育过程进行了研究,并结合已有的资料归纳出木链属的胚胎学特征。香木链花药四囊型,腺质绒毡层有1-2层细胞,小孢子形成时胞质分裂方式为修饰性同时型,小孢子四分体排列方式为交叉型,有时为左右对型,成熟花粉粒为二细胞型。胚珠倒生,厚珠心,双珠被,大孢子四分体呈直线排列,功能大孢子位于合点端。胚囊发育属于蓼型。木莲属的胚胎学特征与木兰属、含笑属、鹅掌揪属等植物的胚胎学特征基本相同,都属于较原始的被子植物胚胎学类型。     

有花植物与传粉动物

绝大多数被子植物及少数裸子植物需要昆虫或动物传粉才能完成受精。除人们所广泛熟悉的蜂类、蝶蛾类是重要的传粉者以外,还有许多其它无脊椎动物和脊椎动物起着积极的传粉作用。传粉动物与植物之间的密切关系是生物之间互惠互益、协同适应的典范。一、无脊推动物传粉的植物 1.适于甲虫传粉的植物甲虫传粉是热带植物的特征,就象蜜蜂传粉是温带植物的特征。甲虫是昆虫中最古老的类型,     

植物的生殖讲座（四）：花药的发育和雄配子体的形成

植物的生殖讲座（四）──花药的发育和雄配子体的形成王景林（首都师范大学生物学系１０００３７）被子植物开花时,花粉从花药中散出进行传粉和受精。花药是产生花粉的地方,我们若要了解小抱子的形成和雄配子体的发育,就要从花药的发育谈起。花药是一朵花雄蕊的主要组...     

中国科学家在植物受精过程中雌雄配子体信号识别机制研究中取得突破性进展

阐明植物雄配子体与雌配子体互作的分子机理一直是植物有性生殖研究的前沿和热点。但限于研究难度较大, 很多重要科学问题仍有待回答。关于花粉管如何感知雌配子体信号从而定向生长进入胚囊以投送精细胞就是悬疑多年的问题之一。最近, 中国科学家在解析雄配子体感知雌配子体引导信号的分子机制方面取得了突破性进展。     

植物雌配子体发育研究进展

高等植物雌配子体的形成涉及孢原细胞和大孢子母细胞的确立与分化、大孢子发生、功能大孢子以及胚囊的形成和发育等多种复杂调控过程。随着当代生物技术及功能基因组学的发展, 近年对雌配子体发育的研究已从细胞学描述逐渐过渡到对基因和发育调控分子机理的探索。以拟南芥、水稻和玉米等模式植物为材料进行的相关研究, 丰富了人们对于植物雌配子体和其它有性生殖过程遗传调控机理的认识。本文着重阐述了植物雌配子体发生和发育过程, 并综述了这一领域最新研究进展。     

秤锤树雌、雄配子体发育的研究

秤锤树(Sinojakia rylocarpa Hu)为我国特产的稀有观赏树木。迄今,国内外对其胚胎发育缺乏系统报道,本文报告这方面的研究结果。 其花药为4个花粉囊组成,小孢子四分体呈四面体形排列,小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂属于同时型。2胞花粉,具 3 孔沟,有不规则穴状纹饰。 花药壁的分化过程为双子叶植物型,在其成熟时,药室内壁和部分表皮细胞的细胞壁上出现微弱的条状纤维加厚。腺质绒毡层。雌蕊为3心皮构成,开放型花柱,子房内含多枚倒生胚珠。单珠被,薄珠心,未发现珠孔塞结构。大孢子四分体多呈线形,个别的为T形。蓼型胚囊。受精前,2个极核相互靠拢,但未见融合。反足细胞较小,寿命似较长。成熟胚囊中充满淀粉粒。从有关胚胎发生的资料分析,野茉莉科与柿树科、山榄科、山矾科关系密切,这支持了将它们共同列入柿树目的植物分类系统的观点。     

植物雌配子体发育研究进展

高等植物雌配子体的形成涉及孢原细胞和大孢子母细胞的确立与分化、大孢子发生、功能大孢子以及胚囊的形成和发育等多种复杂调控过程。随着当代生物技术及功能基因组学的发展,近年对雌配子体发育的研究已从细胞学描述逐渐过渡到对基因和发育调控分子机理的探索。以拟南芥、水稻和玉米等模式植物为材料进行的相关研究,丰富了人们对于植物雌配子体和其它有性生殖过程遗传调控机理的认识。本文着重阐述了植物雌配子体发生和发育过程,并综述了这一领域最新研究进展。     

凹叶厚朴大、小孢子发生和雌、雄配子体发育的研究

凹叶厚朴花药四囊型,腺质绒毡层有1-2层细胞,小孢子形成时胞质分裂方式为修饰性同时型,小孢子四分体排列方式为左右对称型．成熟花粉粒为二细胞型。四分体和小孢子在发生时有不规则变形。子房单心皮,心皮腹面壁上着生2个胚珠,胚珠倒生型,厚珠心,双珠被;孢原细胞一个,并且自表皮下第2层细胞处分化。胚囊发育为单孢蓼型。凹叶厚朴的胚胎学特征与木兰科其它植物的胚胎学特征基本相同,属于较原始的被子植物胚胎类型。在凹叶厚朴大、小孢子发生和雌、雄配子体发育过程中存在部分败育现象。本文初步探讨了凹叶厚朴濒危的生殖生物学原因。     

有花植物低结实原因小析

百花吐蕊,孕育着无数美好的希望,春华秋实,是人们深信不疑的自然规律,然而自然界中有花植物低结实现象却经常发生,本文从花粉限制、资源限制、花粉质量、花粉干扰、自交衰退、胚珠不可受精性、种子被掠食、心皮维管组织欠发达等八个方面分析了有花植物低结实原因,并简要陈述了其进化适应意义,以期为科学理解自然界中开花植物生殖式样的多样性提供有益参考。     

华夏植物区系理论与有花植物的起源

本文评述了有花植物起源的各种理论．作者支持张宏达教授提出的华夏植物区系理论,并把该理论与北极起源说和热带起源说作了比较,要点如下：（１）北极起源说和热带起源说都从海陆不变的观点出发,而忽视了中国广大亚热带地区的丰富植物区系,因此这两个理论无法解释越来越多的新发现;（２）华夏植物区系起源说以大陆漂移理论为基础,符合中国亚热带植物区系的实际,该理论正为植物学界广泛接受;（３）有花植物起源的问题,将随着华夏植物区系理论的广泛应用以及古植物学等相关学科的发展而得到解决．     

世界上已知维管植物有多少种? 基于多个全球植物数据库的整合

维管植物是地球上生物多样性的重要组成部分, 拥有超过200年的研究历史。然而, 世界上有多少种维管植物, 其中有多少种已被发现和描述等问题迄今仍未很好回答。本文整合分析了全球4个主要植物数据库, 以期回答全球已发现和描述了多少物种的问题。结果表明, 全球已发现和描述的维管植物有376,366种(包括自然杂交种)。排除自然杂交种后, 全球共包含369,054种维管植物, 其中广义蕨类植物13,810种, 裸子植物1,172种, 被子植物354,072种。我们的结果比已有的4个数据库中的任何一个的物种数都至少要多17,700种。     

巨龙竹生殖器官形态结构及雌、雄配子体的发育

通过石蜡切片的方法对巨龙竹生殖器官结构、大小孢子的发生和雌、雄配子体的发育过程进行了观察研究。 巨龙竹为一心皮组成的单室单子房,子房内具有一个胚珠,倒生、双珠被、厚珠心。大孢子母细胞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。胚囊的发育为蓼型,具多个反足细胞。巨龙竹的花药壁由4层结构组成,包括表皮、药室内壁、中层、绒毡层;花药壁发育为单子叶型,绒毡层为腺质型。小孢子母细胞减数分裂中的胞质分裂为连续型,四分孢子为四面体型;成熟花粉粒为2细胞型,具1个萌发孔。小穗发育雌雄异熟,雌蕊的发育早于雄蕊的发育。     

小叶兜兰的果实生长和雌配子体发育

为了解濒危兰科植物小叶兜兰(Paphiopedilum barbigerum Tang et Wang)胚珠和雌配子体的发育过程,采用常规石蜡切片技术对其果实的生长动态进行了研究。结果表明,授粉后60~75 d的蒴果内种子数量迅速增加,到授粉后120 d时种子充满整个蒴果。授粉后40 d的胎座上分化形成多数由1层表皮细胞包被1列细胞的胚珠原基;授粉后60 d时位于胎座指状结构末端处紧靠表皮细胞下方的孢原细胞分化为大孢子母细胞。之后,大孢子母细胞经过减数分裂和有丝分裂最终形成成熟胚囊;授粉后135 d胚囊发育成熟,附着在胎座上的种子个体分化明显。小叶兜兰胚囊的发育类型为双孢子葱型,胚珠为倒生胚珠,薄珠心,单珠被,成熟胚囊为8核。这为小叶兜兰的生殖生物学及繁殖体系的建立提供理论依据。