辣椒雄性不育系与可育系小孢子发生的细胞学观察

为了探讨辣椒雄性不育花药败育时期和方式,以辣椒雄性不育系1442A、13733A及其可育系为试材,进行了研究。结果发现：败育现象从造孢细胞时期以后每个阶段都有发生,败育形式有造孢细胞液泡化、畸形、拉长、细胞间隙大;绒毡层细胞径向过度伸长,高度液泡化,且出现多层细胞,严重挤压小孢子母细胞,解体较晚且充塞花粉囊室;薄壁细胞取代了药室内壁、中层、绒毡层和小孢子母细胞的分化;药室内壁、中层层数增加,绒毡层细胞肥大,造孢细胞或花粉母细胞分解解体;由于花粉母细胞胼胝质壁不降解而无法释放出四分体小孢子;染色浅、细胞质被降解成空壳的单核期小孢子因缺乏营养物质而败育。     

新型光温敏小麦不育系337S的组织结构研究

普通小麦(Triticum aestivum)不育系337S是一种对短日低温、长日高温均敏感不育的新型光温敏雄性不育系。对经过短日低温、长日高温处理的不育系花药及其小孢子的形态和发育过程进行了观察,观察结果表明,不育系337S的花药异常短小,开花后花丝短,花药难外露。花药发育过程中中层组织发育紊乱,绒毡层提前解体,影响了花粉母细胞发育所需的营养供应,导致短日低温处理下的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ和长日高温处理下的花粉母细胞发育时期花粉母细胞发育异常,形成异常小孢子,造成败育。     

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     

S351—1西瓜雄性不育的细胞学研究

西瓜Ｓ３５１－１雄性不育材料的细胞学观察表明：与对照的同系可育株相比,败育发生在次级造孢细胞到小孢子母细胞或小孢子四分体阶段,多数不育雄花花药中绒毡层始终未分化,药壁常由７￣８层细胞组成,少数不育花药中出现绒毡层徒长现象;次级造孢细胞败育不同步,出现多核及多核仁现象,败育后期,药壁细胞逐渐解体,药室瓦解,花粉囊收缩变形。由此可见：其雄性不育与绒毡层的发育异常有直接联系。     

S351┐1西瓜雄性不育的细胞学研究

西瓜Ｓ３５１－１雄性不育材料的细胞学观察表明：与对照的同系可育株相比,败育发生在次级造孢细胞到小孢子母细胞或小孢子四分体阶段,多数不育雄花花药中绒毡层始终未分化,药壁常由７－８层细胞组成,少数不育花药中出现绒毡层徒长现象;次级造孢细胞败育不同步,出现多核及多核仁现象,败育后期,药壁细胞逐渐解体,药室瓦解,花粉囊收缩变形。由此可见：其雄性不育与绒毡层的发育异常有直接联系。     

雄性可育与雄性不育籽粒苋小孢子发育研究

栽培种籽料苋（lmaranthus hypochondriacus L。）是一种很有潜力的新型作物。它营养价值高、蛋白质含量丰富、氨基酸平衡好、耐旱、耐盐碱和酸、抗逆性强、适应性广,被认为易极有潜力的、为全球提供粮食的替代作物之一。但是籽粒苋于粒重仅0．7－1．2g,种子易散落。于是,和许多其它植物一样,籽粒苋中也找到了雄性不育株。但是它的小孢子发育过程及其败育时期和不育特征尚不清楚,为它的杂交育种研究带来不便。本文通过电镜对雄性可育和不育的两种籽粒苋小孢子进行观察。发现不育小孢子败育起始于四分体释放以后的单核花粉期。在此之前小孢子的发育是一样的。花粉分化早期,孢原组织分化出初级造孢组织、绒毡层、中间层、药壁内层和表皮层（图1）;造孢组织继续分裂,细胞不断扩大,形成小孢子母细胞（图2）;小孢子母细胞不断增大,周围积累胼胝质并逐渐与绒毡层分离,出现大液泡（图3）;小孢子母细胞减数分裂,四分体形成,包埋于胼胝质中;绒毡层有丝分裂,有双核细胞;大液泡消失;细胞壁开始降解（图4）。胼胝质逐渐消失,小孢子从四分体中释放以后（单核花粉期）,在雄性可育籽粒苋里,小孢子有丝分裂、迅速膨大变圆,可见两个深色雄仁,花粉壁加厚（图5）;进入收缩期,绒毡层降解,突入花药腔,环绕小孢子周围（图6）;花粉壁不断加厚,小孢子更趋成熟（图7）,直直形成内含大量淀粉的完全成熟花粉粒（图8）。而在雄性不育籽粒苋里,出现如下不育特征：小孢子粉壁未能进一步加厚,小孢子形状变得怪异（图13）;花粉内含物溶解,空泡化,成为不育花粉（图14）。小孢子在花药中的发育完全依赖绒毡层细胞提供所需的营养物质和信息,绒毡层异常必然导致花粉败育,胼胝质降解不影响小孢子母细胞减数分裂,而是影响小孢子初生外壁的发育,从而导致小孢子发育退化。籽粒苋花粉败育过程中未见胼胝质降解,其原因有待进一步研究。有报道,正常花粉发育过程中常含有大量液泡,籽粒苋可育花粉的发育过程也证实液泡的发育与花粉粒的充实、花粉的形状有密切关系,而不育花粉中小液泡逐渐膨大,形成空泡后破裂。     

不同倍性水稻亚种间杂种小孢子发生的细胞学观察

利用塑料半薄切片对水稻同源四倍体亚种间杂种F1及其对应的二倍体杂种F1小孢子母细胞减数分裂过程的细胞学变化进行观察研究.结果表明,同源四倍体水稻亚种间杂种造孢细胞期和小孢子母细胞期已经表现出较高频率的异常;减数分裂过程中,小孢子母细胞出现异常更加复杂,主要包括小孢子母细胞液泡化和退化两大类,这些异常是导致杂种花粉败育和花粉低育性的重要原因之一;此外,绒毡层异常也是导致杂种的花粉育性降低的因素.二倍体杂种小孢子母细胞在减数分裂过程的异常类型与水稻同源四倍体亚种间杂种基本相似,其绒毡层异常频率较低,对其花粉低育性影响不大.     

白菜核雄性不育花药超微结构的研究

对白菜核雄性不育两用系的可育与不育花药进行了超微结构的比较观察。结果显示不育花药的造孢细胞核仁靠边分布:包裹小孢子母细胞的胼胝质厚薄不均匀,不完整等早期异常现象。减数分裂后,四分体细胞中常有多个细胞核。从四分体释放出的小孢子外壁的孢粉素物质不均匀沉积．呈不连续的单层异常结构。最后小孢子通过细胞质收缩方式败育。在可育花药中,绒毡层细胞在小孢子发育后期已显示出退化迹象,同时在细胞中开始积累脂类物质。但在同时期的不育花药中, 绒毡层细胞没有显示出退化的迹象,也不合成脂类物质。从时间上看,败育花药中小孢子母细胞及小孢子的异常在先,绒毡层细胞的异常在后。本研究揭示了白菜核雄性不育花药的超微结构特征, 对我们以前的光学显微镜观察结果予以补充和修正。     

棉花晋A细胞质雄性不育系的细胞形态学观察

棉花晋A细胞质雄性不育系雄性败育的主要时期是在造孢细胞增殖--小孢子母细胞形成时期.造孢细胞和小孢子母细胞退化导致雄性不育的主要细胞学特征是造孢细胞不能进行正常的有丝分裂,胞内常含有n个微核,小孢子母细胞细胞质液泡化,并且认为绒毡层的退化与小孢子母细胞败育密切相关.     

棉花晋A细胞质雄性不育系的细胞形态学观察

棉花晋A细胞质雄性不育系雄性败育的主要时期是在造孢细胞增殖——小孢子母细胞形成时期。造孢细胞和小孢子母细胞退化导致雄性不育的主要细胞学特征是：造孢细胞不能进行正常的有丝分裂,胞内常含有n个微核,小孢子母细胞细胞质液泡化,并且认为绒毡层的退化与小孢子母细胞败育密切相关。     

农垦58s育性转换与吲哚乙酸氧化酶和过氧化物酶的关系

本文报道了农垦58s和农垦58幼穗发育期长短日下吲哚乙酸氧化酶和过氧化物酶的活性变化。结果表明:58s LD叶片中吲哚乙酸氧化酶活性从花粉母细胞形成期至花粉内容物充实期显著低于58s SD,与游离IAA的积累密切相关,可能影响花粉育性;但过氧化物酶的活性在上述时期显著高于58s SD,与游离IAA的积累无关,其作用尚不清楚。58s LD幼穗及花药中两酶活性在减数分裂期和花粉内容物充实期均较58s SD高,与同期幼穗及花药中游离IAA的亏缺有一定联系,从而可能在一定程度上影响花粉育性。对照农垦58叶片和幼穗及花药中两酶活性变化都不呈现上述现象。     

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.     

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。     

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。     

白菜核雄性不育花药超微结构的研究

对白菜核雄性不育两用系的可育与不育花药进行了超微结构的比较观察。结果显示不育花药的造孢细胞核仁靠边分布;包裹小孢子母细胞的胼胝质厚薄不均匀,不完整等早期异常现象。减数分裂后．四分体细胞中常有多个细胞核。从四分体释放出的小孢子外壁的孢粉素物质不均匀沉积,呈不连续的单层异常结构。最后小孢子通过细胞质收缩方式败育。在可育花药中．绒毡层细胞在小孢子发育后期已显示出退化迹象,同时在细胞中开始积累脂类物质。但在同时期的不育花药中．绒毡层细胞没有显示出退化的迹象,也不合成脂类物质。从时间上看,败育花药中小孢子母细胞及小孢子的异常在先,绒毡层细胞的异常在后。本研究揭示了白菜核雄性不育花药的超微结构特征．对我们以前的光学显微镜观察结果予以补充和修正。     

一品红雄配子体发育研究

一品红花药来源于雄蕊原基,花药由表皮(1层)、药室内壁(1层)、中层(1层)、绒毡层(1层)及造胞细胞组成,花药四室,药壁发育为双子叶型。小孢子发生和雄配子体发育是经由小孢子母细胞减数分裂形成四分体,该四分体胞质分裂为同时型,四分体排列为四面体型,小孢子再经有丝分裂形成2-核花粉。花药壁层的变化是表皮在花药成熟期消失,中层在四分体时消失,药室内壁在花药成熟期形成柱状纤维层。绒毡层在单核小孢子期径向伸长,有双核或多核,另外有的绒毡层细胞形成横隔或类胎座;进入2-核花粉期,绒毡层细胞分泌颗粒物进入药室,为非典型腺质绒毡层;进入成熟期绒毡层消失。同时观察到花药发育异常现象。     

Relationship Between Male Fertility and Endogenous Phytohormones in Photoperiod-Sensitive Genic Male-Sterile Rice

A spontaneous male sterile rice plant (Oryza sativa L. cv. Nongken 58S) "Photoperiod-sensitive Genic Male-sterile Rice has been found to be male sterile under long day cycles (LD) and fertile in short day cycles (SD). The period from secondary rachis-branch and spikelet primodia to pollen mother cell formation in the process of panical development was the photoperiod-sensitive stage for fertility alternation. The phenotype of this mutant was reported to be controlled by two pairs of recessive alleles. The research on relationship between the fertility alternation and phytohormone action in this mutant have been performed by Chinese scientists since 1985. In order to study the mechanism of fertility alternation in Nongken 58S, endogenous IAA, ABA, GA1 and GA4 in apical leaves and reproductive organs in different development stages under LD and SD conditions have been quantiatvely and qualitatively identified by GC-MS-SIM method. It was found that endogenous IAA in apical leaves at the stage of pistil and stamen primodia formation and in panicles at pollen mother cell stage of Nongken 58S with LD condition was deficient comparing with those in SD. Endogenous ABA level in panicles at pollen mother cell stage, in spikelets at uninucleate stage and in anthers at anthesis stage of Nongken 58S-LD were lower than those in SD. ABA levels in corresponding organs and developmental stages of wild type of rice, "Nongken 58" were always higher in LD treatment than those in SD. Endogenous IAA, GA1 and GA4 levels in anthers at anthesis stasge of "Nongken 58"-LD were increased obviously. Thus it appeared that "Nongken 58" possess stronger resistance to LD stress than Nongken 58S. It is concluded that IAA deficiency of reproductive organs at early developmental stage, ABA decrease implying poor resistance to LD stress and reduction of GAs in late developmental stages were the factors causing the anther sterility in Nongken 58S-LD.     

ANTHER AND POLLEN DEVELOPMENT IN RICE (ORYZA SATIVA)

Investigations of the growth of anthers and ontogeny of pollen grains of Oryza sativa (rice) IR-30 were undertaken for the purpose of 1) providing a set of growth measurements and 2) describing stable cytological features of anther and pollen development. Correlations exist between elongation of the floret and growth parameters of the anther such as its length, width, fresh and dry weights and cytological stage of pollen development. In the early ontogeny of the anther, hypodermal archesporial initials divide periclinally to form primary parietal cells and primary sporogenous cells. Each of the latter divides twice mitotically to generate four microspore mother cells, which undergo meiosis. The anther wall is formed by anticlinal and periclinal divisions of the primary parietal cells as well as of cells surrounding the primary sporogenous cells. Subsequent cytological features in the development of anther and pollen grains of rice have much in common with anther and pollen developmental biology of other members of Gramineae.     

金线莲花药发育中的钙离子分布特征

该研究以金线莲不同发育时期的花药为材料,采用电子显微镜观察花粉块中的钙离子分布,以揭示钙离子在金线莲花药发育中的相关生理功能.结果 发现:(1)在造孢细胞时期,较多的钙沉淀颗粒出现在花药表皮和药室内壁细胞的液泡中,暗示钙离子与植物细胞的液泡发生和形成有关.(2)在减数分裂前期,小孢子母细胞核中聚集了较多的钙沉淀颗粒,当...