转基因雄性不育烟草花药绒毡层及花粉发育的特点

转基因雄性不育烟草花药绒毡层及花粉发育的特点罗玉英１李怀军２刘玉乐３李胜国３田波３（１首都师范大学生物系,北京１０００３７）（２北京市蔬菜研究中心,北京１０００８１）（３中国科学院微生物研究所,北京１０００８０）近年来,通过基因工程创建植物雄性...     

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。     

莴苣花药发育过程中钙的分布特征

减数分裂前,莴苣花药中的钙颗粒很少。减数分裂后,花药绒毡层细胞中的钙颗粒明显增加。同时在花药药室基质中也出现许多细小的钙颗粒。刚从四分体中释放出的小孢子内钙颗粒很少。伴随着花粉外壁物质在小孢子表面的沉积,钙颗粒开始积累在花粉壁部位。随后。小孢子中开始出现钙颗粒。当小孢子开始形成液泡后,钙颗粒向其中聚集,伴随着小液泡融合成大液泡。体积较大的钙颗粒主要集中在液泡中,而细胞质基质中的钙颗粒很少。随着二胞花粉中的大液泡消失,花粉细胞质中的钙颗粒变得很少。在以后的发育中,只有花粉壁中积累较多的钙颗粒。在莴苣花药发育过程中,钙与绒毡层细胞的退化和小孢子液泡形成以及二胞花粉中大液泡的消失有关。而花粉外壁表面积累丰富的钙与以后花粉的萌发有关。     

长豇豆花药的花粉的发育

长豇豆花药壁的发育为基本型。绒毡层周原质团型,小孢子母细胞减数分裂粗线期至末期Ⅱ,相邻小孢子母细胞间存在胞质通道。四分体多为四面体型,少数为左右对称型。生殖细胞刚形成时,壁呈ＰＡＳ负反应,以后为ＰＡＳ正反应。生殖细胞游离在营养细胞质内后,壁消失。成熟花粉为２细胞型。在小孢子早期,首次观察到在周原质团型绒毡层细胞外切向壁的外方,有很多直径约２－４μｍ,含不溶性多糖、蛋白质的抗乙酰解物质的球形颗粒,以     

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...     

华木莲花药的发生发育

报道华木莲花药的结构和小孢子的形成与发育。华木莲雄蕊多数、离生;每一花药具4个花粉囊。花粉囊由1层表皮、1层纤维层、2层中层和2层绒毡层细胞组成。腺质绒毡层在小孢子发生发育过程中,呈现出解体-恢复-解体直至消失的现象。减数分裂为同时型,四分体主要为左右对称和四面体形。撒粉时的成熟花粉为二细胞结构。     

太子参花药发育及精细胞分离

太子参花药壁发育为基本型,腺质绒毡层。小孢子母细胞减数分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型,成熟花粉具两个精细胞,为3胞花粉。在花粉表面具散孔,孔数22—30个,均匀分布于花粉粒表面上。花粉在10％甘露醇或15％蔗糖溶液中可直接爆破,精细胞易被释放并散开,通过显微操作仪可收集到一定数目的精细胞。FDA染色荧光显示释放出来的精细胞活力可维持25—50min。花粉在舍O．03％CaCl2、0．01％H3803、0．01％KH2P04和20％PEG、pH5．8的培养液中2—5min即萌发花粉管．花粉管生长2h可达815μm。一般花粉管伸长500—600μm时,一对精细胞才进入花粉管。DAPI染色后荧光观察．可观察到精细胞和营养细胞核在花粉管中的移动状况。爆破花粉管后可释放出一对精细胞。     

紫斑牡丹的花药发育和小孢子发生

紫斑牡丹的花药是在花芽发育的第３个年周期中,从雄蕊原厚基发育而来,花药壁按特有方式发生,主要特点是绒毡层与次生造孢细胞同源。花药由４个花粉囊组成,绒毡层属分泌型,中层３－４层,其中１－３层与药室内壁同步发育出纤维素壁加厚,并在花药成熟时宿存。小包子母细胞减数分裂同时开始,但不同时结束,分裂过程高度不同步。胞质分裂为同时型,四分体中小孢子排列呈正四面体形,减数分裂前期Ⅰ通常有Ｂ－染色体和染色体桥形。     

莴苣花药发育过程中钙的分布特征

减数分裂前,莴苣花药中的钙颗粒很少。减数分裂后,花药绒毡层细胞中的钙颗粒明显增加, 同时在花药药室基质中也出现许多细小的钙颗粒。刚从四分体中释放出的小孢子内钙颗粒很少,伴随着花粉外壁物质在小孢子表面的沉积,钙颗粒开始积累在花粉壁部位。随后,小孢子中开始出现钙颗粒。当小孢子开始形成液泡后,钙颗粒向其中聚集,伴随着小液泡融合成大液泡,体积较大的钙颗粒主要集中在液泡中,而细胞质基质中的钙颗粒很少。随着二胞花粉中的大液泡消失,花粉细胞质中的钙颗粒变得很少。在以后的发育中,只有花粉壁中积累较多的钙颗粒。在莴苣花药发育过程中,钙与绒毡层细胞的退化和小孢子液泡形成以及二胞花粉中大波泡的消失有关。而花粉外壁表面积累丰富的钙与以后花粉的萌发有关。     

航天诱变凤仙花总RNA的提取及RT-PCR初探

目的：为研究凤仙花的突变性状,克隆相关突变基因,探讨了凤仙花总RNA的提取方法,并利用RT—PCR克隆花色调控基因。方法：对加拿大BBI和日本TaKaRa公司提供的RNA提取试剂盒进行实验比较并适当改良,提取高质量的凤仙花总RNA。结果：提取到较高质量的凤仙花总RNA,克隆了其花色调控基因。结论：用改进的方法提取的总RNA质量较好,能用于基因克隆等相关实验。     

航天诱导凤仙花SP4 代三种不同花色突变系比较

以航天诱变凤仙花院3 株系SP4 代中的三种不同花色(粉花、红花、紫花) 突变系为材料, 对其雄配子体染色体数目、排列方式和花粉活力进行比较分析, 并观察了四分孢子时期的分裂情况。将观察结果同SP1 、SP2 和SP3 的观察结果进行跟踪比较。结果发现SP4 代粉花和红花突变系的小孢子染色体数目趋向正常。紫花突变系花粉染色体数目正常比例仅为2. 88% , 平均为10.46 条, 并且紫色花突变系出现多分孢子、畸形花粉和花粉染色体排列不规则现象。TTC 染色统计分析发现, 紫花突变系花粉活力较低, 而粉花及红花突变系的花粉活力较高。研究结果表明红花和粉花突变系已经趋于稳定, 但紫花突变系远未达到稳定。本研究为凤仙花新品种(系) 的选育提供了参考。     

航天诱变凤仙花SP2代形态变异的研究

对经“神舟4号”卫星搭载后的SP2代凤仙花的形态变异进行了研究。结果表明:子叶数目除有了两片的外,尚有三片和四片的。子叶形态上出现连生子叶、杯状子叶和大小不等子叶。真叶的形态上出现线状披针形,其小孢子母细胞减数分裂不正常,小孢子不育。花的结构上出现花瓣增多和花的叶化现象。茎的分枝上,有的不分枝,仅具主茎,有的分枝多达40枝以上。这些变化对研究和认识航天诱变育种有一定的理论和实际的意义。     

航天诱导凤仙花SP3代子叶变化的研究

“神舟4号”搭载的凤仙花(Impatiens balsamina)种子经种植后获得SP3种子,发现SP3代子叶发生变异现象,在苗期的子叶数目和形态呈多种变化。除绝大多数为正常的2片大小相等的子叶外,还出现了少数三子叶、漏斗状子叶(杯状子叶)和联生子叶。在子叶的大小上,有的2片子叶大小基本相似,有的则差异明显。在子叶变异的植株中,有的植株叶片大小、花的形态和育性发生了变化,没有结果,不能通过有性繁殖后代。子叶的变异是遗传原因还是生理影响尚需进一步研究。     

Influence of different Inocula of Meloidogyne arenaria on plant growth parameters and nematode multiplication in balsam (Impatiens balsamina)

Pathogenic effect of root-knot nematode Meloidogyne arenaria was studied on balsam (Impatiens balsamina) by inoculating the different inoculum levels of root-knot nematode. It was observed that the inoculum levels up to 2000 J₂ of root-knot nematode did not show significant reduction in plant growth characters as compared to control. Although the significant reduction in plant growth characters was recorded at and above 3000 J₂ of root-knot nematode, progressive increase in the host infestation as indicated by the number of galls as well as the population of root-knot nematode was recorded with an increase in the level of inoculum. However, the rate of nematode multiplication was reduced with the increase in the inoculum density of M. arenaria. It can be concluded from these results that the damaging threshold level of M. arenaria on balsam was found to be as 3000 J₂/plant.     

Simultaneous determination of three naphthoquinones in the leaves of Impatiens balsamina L. by reversed-phase high-performance liquid chromatography

Introduction – Naphthoquinones; lawsone ( 1 ), lawsone methyl ether ( 2 ) and methylene‐3,3′‐bilawsone ( 3 ) are the main active compounds of Impatiens balsamina leaves. Objective – To develop and validate an HPLC method for simultaneous quantitative determination of 1 – 3 in I. balsamina leaf extracts. Methodology – The method utilised a Supelco® C₁₈ column (5 µm, 4.6 × 150 mm) at 25°C with the mixture of 2% aqueous acetic acid : methanol (gradient elution as follows: 0–10 min, 25 : 75; 10–20 min, 32 : 68; 20–35 min, 55 : 45) as the mobile phase at a flow‐rate of 1 mL/min, and UV detection at 280 nm. The parameters of linearity, repeatability, reproducibility, accuracy specificity and sensitivity of the method were evaluated. Results – The recovery of the method was 96–101% and linearity (r² ≥ 0.9995) was obtained for all naphthoquinones. A high degree of specificity, as well as repeatability and reproducibility (RSD less than 5%), were also achieved. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

水稻OsMS2基因在花药发育中的功能分析

拟南芥MS2（MALE STERILITY2）是一个调控花药花粉发育的关键基因。水稻OsMS2（Os03g07140）基因与拟南芥MS2的序列具有高度同源性。利用RNA干扰技术研究OsMS2基因在水稻花药发育过程中的功能。与野生型水稻相比,转基因植株营养生长阶段正常,但雄性育性降低。转基因植株雄性育性降低与RNA干扰引起的OsMS2基因表达水平降低有关。进一步对转基因植株花药进行细胞学观察,结果表明OsMS2基因表达水平的降低导致绒毡层细胞退化延迟,小孢子壁的形成出现异常。扫描电镜观察结果显示,小孢子壁光滑,不能形成正常的外壁。以上结果表明OsMS2基因在水稻花药发育过程中起重要作用。     

Genetic instability of anthocyanin production in Impatiens balsamina

Summary It is established that in a naturally occurring variegated Impatiens balsamina the phenotype is determined by a mutable allele p ^m, of an anthocyanin-governing gene P ^r. The special allele produces an acyanic phenotype like the stable recessive p but undergoes frequent changes to P ^r in somatic and germinal cells (causing a variegated phenotype in the former) when a controlling element M is also present in the genome. It is suggested that p ^m is a repressed p ^r and M acts either by removing or inactivating whatever causes that repression. Such changes proceed in a unique fashion: either p ^m changes to p ^r or to an intermediate labile condition P which then changes to p ^r, resulting either in dark or pale, or dark super-imposed on pale, sectors; a reverse situation was not observed. Colourless plants which occasionally appear in unstable lines seem to be due to loss of M although changes ofp ^m itself cannot be ruled out at present.