小麦不同发育时期花药对离体培养的反应

花药的发育时期是决定花药培养时诱导频 率高低的重要因素。据文献报道,绝大多数植 物只在花药中小抱子处于单核期至二核期时才 对离体培养有反应（即产生愈伤组织）,只有少 数植物能从四分体时期的花药获得花粉胚,如 烟草、毛地黄、油菜、大麦、野生二粒小麦、玉米 等。也有一些作者培养过减数分裂时期的花药, 但只有Gresshoff和Doy在番茄、拟南芥菜及 葡萄[11l有过成功的报道。较晚的花药发育时期 方面,Nitzsche[1a1曾报道从多花黑麦草及苇状 羊茅杂种“将近成熟”的花药获得少量愈伤组 织,Kameya等[123曾从Brassica属的成熟花粉 获得愈伤组织,但没有分化成苗。到目前为止, 还没有一种植物能从上述各个时期的花药产生 花粉胚。     

甘蓝型油菜隐性上位互作核不育材料1665花药败育的细胞学研究

采用石蜡切片方法,对甘蓝型油菜隐性上位互作核不育材料1665的可育株与不育株花药进行细胞学观察.结果显示:(1)不育株花药在花粉母细胞减数分裂时期出现异常,部分花粉母细胞细胞分裂相不均等分裂或分裂异常.导致部分四分体形状异常.(2)不育株绒毡层细胞在四分体时期开始生长膨大,单核花粉时期出现液泡化和巨型化,侵占药室,使得小孢子不能正常释放或无法继续发育;部分释放出的小孢子未及时形成花粉壁,阻碍花粉继续发育.不能发育形成二核期和三核期花粉,导致花药败育.     

烟草花发育过程中花药和花粉IAA分布规律的研究

以烟草（Nicotiana tabacumL.）花药为材料,通过4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色详细观察花粉发育过程,获得了花药发育时期与花蕾大小的对应关系;通过吲哚乙酸（IAA）单克隆抗体、免疫组织化学技术以及DR5∶∶GUS转基因植株的GUS活性对花药和花粉发育过程中生长素的分布规律进行了研究。免疫酶标记结果表明,在不同的花药发育时期IAA水平呈现出明显的差别。小孢子母细胞时期,IAA在整个花药中均有分布,并且在小孢子母细胞发育晚期,IAA信号集中在小孢子母细胞的细胞核中;随着小孢子母细胞减数分裂后形成四分体,IAA信号逐渐减弱,四分体中几乎没有信号;单核花粉期的花药中IAA信号进一步减弱,仅存在于花药壁中;待小孢子继续发育为成熟二核期时,花粉和整个花药组织中均出现较强的IAA信号。GUS活性检测结果表明,烟草DR5∶∶GUS转基因植株中花药和花粉粒的GUS信号与IAA免疫酶定位结果基本一致。总的来说,IAA在烟草花药和花粉中的积累呈现出由强到弱、再由弱到强的分布规律,暗示IAA在被子植物花药和花粉发育过程中可能起着较为重要的作用。     

GENESIS诱导小麦雄性不育性与花药组织呼吸关系的初步研究

对小麦小孢子发育的各个时期,经GENESIS处理的和未处理的植株花药的总呼吸活性(Vt)、细胞色素途径呼吸活性(ρ′Vcyt)和交替途径实际呼吸活性(ρValt)进行了比较研究,结果表明,在各时期,处理植株花药的Vt呼吸均低于未处理植株,尤以单核期最为明显;在小孢子减数分裂期、四分体期和单核期,处理小麦植株花药的ρ′Vcyt均明显降低,而在小孢子减数分裂期和四分体期ρValt出现明显升高。结论认为,由呼吸过程中电子传递途径运行的改变而造成处理植株花药呼吸代谢的紊乱,可能是GENESIS诱导小麦雄性不育发生的重要原因。     

关苍术两性花与雌花花药的解剖学研究

苍术属(Atractylodes DC.)是菊科菜蓟族(Cynareae)刺苞亚族(Carlininae O. Hoffm.)的一个东亚特有属,世界上仅有7种,其中我国有5种。该研究以关苍术为材料,采用石蜡切片法比较研究了两性花和雌花的花药及雄配子体发育进程,并进一步探讨了其雌花产生花药退化的时期及原因。结果表明：(1)关苍术小孢子发育与花蕾长度间存在相关性,当花蕾长度在5 mm时进入花粉母细胞时期,花药壁已分化,在7~9 mm时处于四分体时期,大于11 mm时开始进入花粉粒时期。(2)关苍术花药5个,花粉囊4个,减数分裂属同时型,四分体以正四面体为主,属3-细胞型,萌发沟3个。(3)关苍术花粉囊壁发育属双子叶型,从外层的表皮、药室内壁,到内层的中层和绒毡层均由一层细胞构成,关苍术绒毡层为腺质绒毡层。(4)关苍术雌花花药退化发生在花药发育早期至四分体时期,表现为花药发育早期畸形、药壁分化异常、小孢子母细胞发育停滞在前期、绒毡层增生4个原因。该研究结果为苍术属植物的系统发育、物种形成和进化提供胚胎学依据。     

毛钩藤的小孢子发生和雄配子体发育

在光学显微镜和透射电镜下观察了毛钩藤(Uncaria hirsuta Havil.)的小孢子发生和雄配子体发育过程.结果表明,毛钩藤花两性,具5枚雄蕊,花药4室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成,花药开裂时,药室内壁高度纤维化带状加厚.花药壁的发育方式属于双子叶型,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型.小孢子在四分体时期开始沉积花粉外壁,小孢子大液泡化时期开始沉积花粉内壁.成熟花粉为2-细胞型.毛钩藤的花粉发育特征和茜草科植物基本一致.毛钩藤绒毡层属于分泌型,双重起源,分别起源于次生周缘层和药隔细胞.小孢子发育早期绒毡层开始降解并分泌形成大量乌氏体,花药开裂时绒毡层完全消失,剩下少量乌氏体.小孢子早期内壁加厚突出形成,小孢子细胞核分裂以后内壁加厚开始脱落,花药开裂时,只剩下少量的内壁加厚突出.初步推测,内壁加厚突出与乌氏体共同作用为雄配子体的发育提供营养物质.     

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     

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.     

希茉莉（Hamelia patens Jacq.）花粉发育时期快速检测

茜草科希茉莉（Hamelia patens Jacq.）的花粉用DAPI（4’,6-diamidino-2-phenylindole）直接染色不能观察到花粉核,本研究探索出适宜在DAPI染色前处理希茉莉花粉壁的水浴加热-氧化方法,使得希茉莉花粉核能在荧光显微镜下清晰地显示出来,从而快速检测花粉所处的发育阶段。结果表明：（1）单核花粉和二核花粉最适宜的水浴加热温度和时间分别为65℃、20~50 min和55℃、20~40 min;（2）花粉发育阶段与花朵、花药长度的对应关系为：花朵0.90~1.00 cm、花药0.50~0.60 cm时对应花粉的四分体时期,花朵1.10~1.60 cm、花药0.60~0.85 cm时对应单核花粉时期,花朵1.80~2.70 cm（花冠裂片张开前）、花药0.91~1.01 cm时对应二核花粉时期。     

水稻非花粉型细胞质雄性不育系及其保持系花药发育过程中Ca2+的分布变化

钙在高等植物中被称为第二信使,与植物的有性生殖有关。为了研究水稻（Oryza sativa L.）花药中钙的定位与花粉败育的关系,利用焦锑酸钾沉淀法研究了非花粉型细胞质雄性不育系G37A及其保持系G37B花药的发育过程及其细胞中Ca^2＋ 的分布变化。研究发现,在2个材料间花药中钙的分布存在大量差异。G37B的可育花药在花粉母细胞时期及二分体时期,很少看到有Ca^2＋的沉积;而在单核花粉时期,Ca^2＋沉积急速地增加,主要定位在绒毡层细胞、花粉外壁外层及乌氏体的表面;随后花药壁上沉积的Ca^2＋减少而花粉的外壁外层仍然有很多Ca^2＋沉积物。相反,G37A的不育花药在花粉母细胞时期和二分体时期有大量的Ca^2＋沉积在小孢子母细胞和花药壁,中间层和绒毡层特别多。在二分体时期之后,不育花药的Ca^2＋沉积减少,特别是绒毡层内切向质膜附近的Ca^2＋几乎消失。但是同时期的可育花药中,有大量的Ca^2＋沉积在绒毡层。不育花药的Ca^2＋沉积在开花几天后消失。根据研究结果推测在不育花药发育早期中更多的钙离子与花粉败育有一定的关系。     

高粱雄性不育与可育花药同工酶及游离组蛋白的比较研究

本文研究了高粱细胞质雄性不育花药、可育花药不同发育时期的COD、PPO、MDH及游离组蛋白变化特征,结果表明,在花粉母细胞减数分裂期,COD、PPO未呈现差异,但到了小孢子单核期,不育花药与可育花药间COD、PPO出现明显差异,并且这种差异一直保持至花粉粒双核—三核期。COD、PPO的变化时期与花粉败育的关键时期(小孢子单核期)相一致。不育花药与可育花药的MDH两者相同,但游离组蛋白在花药发育的不同时期均呈现明显差异。本文作者将不育花药、可育花药的COD、PPO及游离组蛋白中出现的差异归因于不育花药中的细胞质不育基因对核基因表达的调控作用。     

青葙花药发育的结构和组织化学观察

对苋科植物青葙Celosia argentea花药发育的结构和组织化学（多糖和脂滴）特征进行观察。青葙小孢子发生为同时型,四分体为四面体型。药壁为典型四层,绒毡层属于同型绒毡层。成熟花粉为二胞型。早期花药中的淀粉粒和脂滴均较少,绒毡层细胞至小孢子晚期退化为体积较大的脂块。二胞花粉时期的中层细胞退化为脂滴。早期二胞花粉中先出现多糖颗粒,晚期的成熟花粉中积累大量淀粉粒和较少的脂滴为营养储存物。     

枸杞脂肪酰基还原酶基因的克隆及表达分析

脂肪酰基还原酶基因广泛参与植物的脂类代谢过程,影响植物雄配子体花药发育以及表皮蜡酯合成等。本研究利用RACE方法从宁夏枸杞(宁杞1号)花药中克隆脂肪酰基还原酶LbMS2-2基因,开放阅读框全长1800bp,编码599个氨基酸,等电点为9.00。生物信息学分析表明,LbMS2-2蛋白定位于叶绿体中,该蛋白序列与茄科植物甜辣椒、烟草和马铃薯中的脂肪酰基还原酶表现出较高的序列相似性;实时荧光定量PCR显示,LbMS2-2基因在枸杞花器官中表达,且在枸杞花药发育的四分体时期、单核花粉时期和双核花粉时期表达量较高。原位杂交结果证实该基因只在花药绒毡层和小孢子中表达。亚细胞定位结果进一步验证LbMS2-2基因的叶绿体定位。以上结果表明,枸杞脂肪酰基还原酶基因是枸杞花器官发育过程中的重要基因。     

HPGMR不育花药能量代谢,H2O2的积累与雄性不育的关系

HPGMR农垦58s不育花药在单核早期、单核晚期、二核及三核期的COD、ATP酶活性普遍低于可育花药,少2～5条COD同工酶带,各发育时期的ATP含量也较低,并有H_2O_2的积累。     

‘早籽银桂’大小孢子发育与花器形态变化

为了解桂花两性株孢子发育和花器形态的关系,对早籽银桂(Osmanthus fragrans‘Zao Zi Yin’)大小孢子发育过程和花器外部形态进行了观察。。结果表明,圆珠期花芽突然膨大时,小孢子母细胞减数分裂启动,至花芽顶壳期进入四分体时期,四分体多数呈四面体型,少数呈十字交叉型,也有介于二者之间的排列方式;柃梗期时小孢子发育至单核靠边期;香眼期至盛花期形成二细胞型花粉并发育成熟;花药长度由0.3 mm增加至1 mm,颜色由无色透明变为鲜黄色。雌蕊柱头二裂,子房2室,每室2胚珠,胚珠横生,单珠被,薄珠心,珠柄不明显。二细胞花粉时期,大孢子母细胞减数分裂形成大孢子,至盛花期胚囊发育为成熟的8核蓼型胚囊。雄蕊发育早于雌蕊,花开后雌、雄蕊趋于同熟。大小孢子细胞学发育时期与花器形态建成密切相关,根据花器形态特征可判断大小孢子发育时期。     

辣椒细胞质雄性不育花药败育及淀粉粒分布的细胞学观察

用PAS反应对辣椒细胞质雄性不育系8214A和保持系8214B花药中的淀粉粒分布进行研究.在减数分裂前,保持系花药与不育系花药的结构和淀粉粒分布相似.保持系花药减数分裂后,药壁绒毡层细胞开始液泡化并体积增大,在药隔薄壁细胞中积累了许多较小的淀粉粒;在小孢子晚期,绒毡层细胞退化,在药隔薄壁细胞中淀粉粒体积增大;在二胞花粉时期,随着花粉大液泡的消失花粉中出现淀粉粒;花粉成熟时,其细胞质中积累了丰富的淀粉粒.不育系花药减数分裂后,由于药室腔的空间不能扩大,四分体被挤压在一起,最终四分体小孢子败育.不育花药的维管组织发育正常,但较多的淀粉粒积累在药隔薄壁细胞中.该种辣椒雄性不育系中.花粉的败育发生在四分体时期.绒毡层细胞结构异常可能影响糖类物质向药室的正常转运.该种辣椒雄性不育系的绒毡层异常与花粉败育有关.     

一叶萩小孢子发生和雄配子体发育北大核心CSCD

采用石蜡切片法对一叶萩(Flueggea suffruticosa(Pall.)Baill.)的小孢子发生及雄配子体的发育过程进行了解剖学研究。结果表明:一叶萩雄花含5枚雄蕊,每个花药4个花粉囊,但有个别雄花仅含4枚雄蕊,且其中一枚具7～8个花粉囊;不同花药以及同一花药各花粉囊发育不完全同步;花药壁发育为基本型,由外到内依次为表皮、药室内壁、中层(2层)和绒毡层,绒毡层为腺质绒毡层;小孢子母细胞减数分裂为同时型,产生四分体为正四面体型,也有少数对称型;有部分小孢子在四分体时期败育;成熟花粉二细胞型,圆球形,具三条萌发沟;雄花内着生无子房结构只有花柱发育的退化雌蕊;在花萼和花药中发现大量结晶体。本研究为大戟科植物生殖生物学和传粉生物学研究提供了基础资料。     

凤仙花花药发育特征

凤仙花花药发育比较特殊: 在造孢细胞时期,花药横切面中央是体积较大、细胞内含物较多的细胞团、包括造孢细胞和绒毡层细胞。花药药壁细胞的细胞质较稀少,与中部细胞界限明晰。花粉母细胞时期的花药药壁由约6层细胞组成,但细胞的界限不明显;绒毡层细胞显示变形流入药室中。到四分体时期,绒毡层细胞进一步退化。开花时,成熟花药的药壁细胞由一层表皮细胞、两层药室内壁细胞和一层中层细胞组成。对凤仙花花药绒毡层的特殊性质进行了讨论。     

珍稀濒危植物十齿花属的花药发育和雄配子体发生及其系统学意义

十齿花属（Dipentodon）为东亚特有单型属,是国家二级保护植物,其系统位置长期有争议。本研究连续三年的野外观察结果表明十齿花（Dipentodon sinicus）的结籽率较低（4.31%）。同时利用常规石蜡制片技术,观察了十齿花的花药发育和雄配子体发育过程。十齿花的花药四室,花药壁发育类型为基本型。成熟花药壁有6层,由表皮,药室内壁,2层中层和2层绒毡层组成,绒毡层为腺质绒毡层。花药成熟时,纤维状加厚发生于药室内壁,便于花药开裂散粉。小孢子母细胞减数分裂的孢质分裂方式为同时型,小孢子四分体多为四面体型,稀左右对称型。成熟花粉粒为二细胞型,具3孔沟。在小孢子发育的减数分裂、小孢子四分体和二细胞型花粉时期,观察到发育不正常的现象,分别占40%、48%和36%。通过与其他亲缘类群的胚胎学特征比较,支持最新分子系统学把它独立成科,放在十齿花目的观点。雄配子体发育过程中,十齿花存在着花粉败育现象,这可能是导致其结实率低的原因之一。     

胞松素B对黑麦花粉母细胞发育的影响

采用花药离体培养研究了胞松素B对黑麦花粉母细胞的发育及显微和亚显微结构的影响。细线期和偶线期接种的花药在含有5—40μmol/L胞松素B的White培养基上培养24小时以后,部分花药不能进一步发育,被抑制在偶线期阶段,并且偶线期花药的百分率随胞松素B浓度的增加而增加。在被抑制的偶线期的花药中,多数花药的花粉母细胞被抑制在细胞融合期或细胞融合前时期。电子显微镜观察发现,相邻花粉母细胞间的胞间连丝通道仍然处于开放状态,内部充满细胞质基质和一些细胞器,细胞核停留在胞间连丝通道口附近,通道内部及附近细胞质内的微管系统依然存在。文章讨论了胞松素B对细胞融合的作用。