冬季低温条件下香石竹小孢子败育的细胞学研究

利用压片法及石蜡切片法观察冬季低温下香石竹小孢子发育过程,以明确低温导致香石竹小孢子败育的因素,为杂交育种奠定基础。结果表明:(1)冬季低温下香石竹只有部分小孢子发育正常,经过小孢子母细胞、减数分裂和四分体等时期,最后发育成花粉。(2)石蜡切片法观察到冬季低温下香石竹1.5~1.6cm长花蕾中有61%的花粉母细胞发生败育,1.7~1.8cm长花蕾中有71%的花粉母细胞发生败育。(3)部分已经进入四分体时期的小孢子胼胝质未能及时溶解,妨碍了小孢子释放而导致败育。研究认为,花粉母细胞和四分体的发育异常是冬季低温下香石竹小孢子败育的主要原因。     

航天诱变凤仙花小孢子母细胞减数分裂的研究

对卫星搭载凤仙花与对照组的小孢子母细胞减数分裂以及四分孢子期内的小孢子数目、形状进行了对比研究,发现经过航天搭载的凤仙花种子在第一代(SP1)植物的小孢子母细胞减数分裂中出现了染色体桥、落后染色体和分散染色体;四分孢子时期易出现多分孢子及四分孢子不分离等现象。而对照组则很难发现染色体畸变和小孢子的异常现象。     

响叶杨大、小孢子母细胞减数分裂进程及其对应关系

以响叶杨(P opu lus ad enop od a M ax im.)为材料,就大、小孢子母细胞减数分裂进程及其对应关系进行了研究.结果表明:响叶杨大、小孢子母细胞减数分裂进程与花芽外部形态存在一定的相关性,可从花芽外部形态变化估计大、小孢子母细胞减数分裂进程;响叶杨大、小孢子母细胞减数分裂进程亦存在一定的时序性相关,当雄配子发育至单核靠边期时,大孢子母细胞减数分裂进入粗线期;通过相同培养条件下小孢子发育进程的观察,可以实现响叶杨大孢子母细胞减数分裂进程的即时判别.     

同源四倍体水稻小孢子发生的超微结构

利用透射电子显微镜对同源四倍体水稻小孢子母细胞减数分裂前及期间的超微结构进行观察,结果发现:(1)减数分裂前及减数分裂早期,小孢子母细胞核糖体密度高,线粒体、质体等细胞器丰富;粗线期核糖体密度显著下降,线粒体、质体等细胞器数量减少;终变期核糖体密度逐渐恢复到减数分裂前状态,而其他细胞器的数量除在二分体时期出现短暂的回升,终变期以后的时期均较少.(2)小孢子母细胞间的连接在小孢子母细胞时期以典型的胞间连丝为主,进入细线期,胞间连丝数量显著减少,宽孔道的胞质通道逐渐增多,粗线期小孢子母细胞间基本通过胞质通道连接,终变期小孢子母细胞间完全分离.(3)随着减数分裂的进行,药壁四层细胞逐渐液泡化,绒毡层细胞中部分小液泡融合成大液泡,形成胞内"空腔";药室内壁细胞出现大量的具有叶绿体结构特征的质体,内含丰富的淀粉粒,到了四分体时期质体数量及内含的淀粉粒显著减少.     

同一居群韭莲不同植株减数分裂行为差异的遗传分析

对韭莲(2n=48)小孢子母细胞减数分裂及小孢子发育进行研究。结果显示同一居群植株的减数分裂行为存在明显差异。多数韭莲植株小孢子母细胞减数分裂存在少量落后染色体、微核等现象,平均每株中具有异常分离行为的母细胞占14.02%,小孢子发育正常,但花粉无活力。并首次从减数分裂后期Ⅰ的特殊的细胞学形态证明韭莲是臂内倒位杂合体。而少数植株韭莲的小孢子母细胞减数分裂极其紊乱,后期Ⅰ出现多极分离、大量落后染色体,小孢子母细胞减数分裂总异常分离高达94.3%。四分孢子期多分孢子体高达73.4%。分析认为:前者减数分裂行为异常的原因主要由染色体结构变异所致,而后者的原因除染色体结构变异外,还可能与控制纺锤体形成的基因突变有关。     

问题解答

问:初中生物课本第65页,花粉的萌发图上两个精子是如何产生的? 答:一个成熟的花粉的形成过程是这样的:花药内精母细胞(又叫小孢子母细胞,2n)经有丝分裂形成花粉母细胞(2n),每个花粉母细胞经减数分裂形成四个小孢子(又叫单核花粉粒,n),每个小胞子的细胞核经     

芝麻细胞核雄性不育系小孢子发育过程中的氨基酸含量变化

以芝麻(Sesamum indicum L.)杂交种‘豫芝9号’的细胞核雄性不育系亲本ms86-1的不育株和可育株为材料。于盛花期取小孢子母细胞期(小孢子败育前)、四分体期(小孢子败育开始)、小孢子期(小孢子败育主要时期)和花粉粒期(小孢子败育后)的花蕾,采用仪器分析法测定水解氨基酸的含     

太白红杉小孢子的发生和雄配子体的发育

太白红杉(Larix chinensis Beissn)的雄球花7月初开始分化。小孢子囊壁一般包括5～6层细胞：表皮、药室内壁、2～3层中层和绒毡层。绒毡层属于周原质团型。造孢细胞在7月下旬形成,8月上旬形成小孢子母细胞,8月下旬开始减数分裂,于10月上旬进入双线期,并以双线期渡过休眠。翌年3月下旬解除休眠继续进行减数分裂,4月中旬形成四分体,4月下旬到5月初小孢子从四分体内释放出来,小孢子经过连续4次有丝分裂后,于5月中旬形成5-细胞型的成熟花粉粒(雄配子体)并开始散粉。小孢子母细胞发育表现出不同步现象,部分小孢子母细胞在发育过程中出现退化,在小孢子囊内形成空腔。     

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.     

黄顶菊小孢子发生与雄配子体发育的研究

利用常规石蜡切片技术,观察了黄顶菊小孢子发生及雄配子体发育过程.结果表明:(1)花药具4个花粉囊,花药肇发育为基本型,由4层细胞构成一表皮、药室内壁、中层和绒毡层,绒毡层属于变形型,其细胞为双核;(2)从孢原细胞出现到二细胞花粉粒形成,同一花药四个花粉囊的发育不同步;(3)孢原细胞为单孢原起源;小孢子母细胞减数分裂为连续型,形成的四分体为四而体型排列;(4)成熟花粉粒为二细胞型,三个萌发孔,花粉外壁具有明显的刺,偶尔观察到巨大花粉;(5)小孢子母细胞时期,花药壁中层毗邻绒毡层的一面产生外绒毡层膜,包被绒毡层和小孢子母细胞.     

蓝猪耳小孢子发生和雄配子体发育

利用常规石蜡切片和超薄切片技术研究蓝猪耳(Torenia fournien)小孢子发生和雄配子体发育过程.蓝猪耳雄蕊4枚,花药具4个花粉囊.小孢子母细胞经减数分裂成四分体,其排列方式为四面体形或左右对称形.成熟花粉属2细胞型,具3个萌发孔.花药壁发育为双子叶型,腺质绒毡层.小孢子母细胞在四分体时期频繁出现细胞质降解的异常现象,其它发育阶段均正常;小孢子母细胞不正常的减数分裂可能导致花粉败育,这可能是蓝猪耳结实率低的原因之一.     

雄性不育和雄性能育小麦(Triticum aestivum L.)花药和花粉发育的细胞形态学观察

本工作是小麦雄性不育杂种优势利用研究项目的一部分。从细胞形态学的角度,研究小麦细胞质雄性不育系及其保持系花药和花粉的发育,为探索雄性不育性的机理提供资料。应用石蜡切片法,对小麦“早熟1号”和“北京8号”细胞质雄性不育系及其保持系花药的发育过程进行了观察,得到如下的结果:(1)不育系花粉的败育,在发育的各个时期都发生,但败育的关键时期是在小孢子发育后期,具大液泡的小孢子不能进入配子体发育阶段。(2)不育系花药和花粉的发育,在小孢子发育早期以前,90%以上与保持系相似,是正常的;少数表现异常而导致败育。异常现象有:药室合并;小孢子母细胞解体,绒毡层发育正常;小孢子母细胞互相粘连,形成多核的原生质团;解体的小孢子母细胞与绒毡层融合形成多核的原生质团;药室中除正常发育的小孢子母细胞或小孢子外,还出现异常的巨型细胞;绒毡层提早在小孢子发育早期解体,形成多核的原生质困;绒毡层肥大生长。     

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。     

水稻雄性不育系珍汕97A小孢子发育过程中的微管骨架

水稻(Oryza sativa L.)雄性不育系珍汕97A、保持系珍汕97B和恢复系测64三系小孢子发生过程的研究表明:恢复系测64小孢子母细胞细胞质浓,有明显的微管荧光围绕着细胞核.小孢子母细胞经两次减数分裂形成四分体.四分体和小孢子的微管从细胞核表面向胞质周缘延伸,形成放射性排列格局,花粉发育正常.细胞质中有少量点状微管荧光.保持系珍汕97B小孢子发生过程的细胞形态和微管结构与恢复系测64相似,但细胞质中的点状微管荧光多一些.雄性不育系珍汕97A小孢子发生早期,小孢子母细胞内出现液泡,核中染色质凝集,微管荧光很弱,没有清晰的微管丝结构,细胞质中有许多点状微管荧光等不正常现象.小孢子母细胞经过减数分裂形成的四分体也没有清晰的丝状微管结构.随后,所有的小孢子迅速败育.雄性不育系珍汕97A在小孢子母细胞发生的很早时期,微管结构就明显不正常.     

知母雌雄配子体发生及胼胝质动态的研究

知母（Ａｎｅｍａｒｒｈｅｎａ ａｓｐｈｏｄｅｌｏｉｄｅｓ）小孢子母细胞在减数分裂早期前期开始合成胼胝质,其在母细胞壁上的沉积无方向性且不均匀。小孢子四分体时胼胝质壁达最厚,小孢子四分体晚期衰减,单核小孢子在四分体时期即开始合成胼胝质壁,至收缩期胼胝质衰减,小孢子核有丝分裂前消失,生殖细胞具有胼胝质性质的细胞壁。大孢了母细胞在减数分裂早期前期开始合成胼胝质壁,其在母细胞壁上的沉积上有较明显的方向性,     

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。     

太白红杉小孢子的发生和雄配子体的发育

太白红杉(Larix chinensis Beissn)的雄球花7月初开始分化。小孢子囊壁一般包括5～6层细胞：表皮、药室内壁、2～3层中层和绒毡层。绒毡层属于周原质团型。造孢细胞在7月下旬形成,8月上旬形成小孢子母细胞,8月下旬开始减数分裂,于10月上旬进入双线期,并以双线期渡过休眠。翌年3月下旬解除休眠继续进行减数分裂,4月中旬形成四分体,4月下旬到5月初小孢子从四分体内释放出来,小孢子经过连续4次有丝分裂后,于5月中旬形成5-细胞型的成熟花粉粒（雄配子体）并开始散粉。小孢子母细胞发育表现出不同步现象,部分小孢子母细胞在发育过程中出现退化,在小孢子囊内形成空腔。     

侧柏小孢子的发生和雄配子体的形成

侧柏[Platycladusorientalis（L．）Franco]初生造孢细胞在8月下旬（1992年）形成,11月上旬形成小孢子母细胞,1993年2月中旬形成四分体,2月下旬小孢子从四分体内释放出来,3月中旬形成成熟花粉粒并开始传粉,4月上旬花粉粒在珠心上萌发,5月上旬生殖细胞分裂,6月上旬精原细胞分裂。小孢子母细胞在休眠以前开始减数分裂,解除休眠以后形成成熟的花粒粒。减数分裂从11月上旬开始至次年2月17日结束。小孢子母细胞减数分裂存在扩散双线期。小孢子母细胞以双线期渡过休眠。精原细胞接近颈卵器时开始分裂,形成两个大小相同的精细胞。精细胞独立存在的时间很短。精细胞的细胞质分为三个区域。小孢子母细胞在发育过程中,发现有部分小孢子母细胞退化,在小孢子囊内形成一大的空腔的现象。     

含笑花药发育的超微结构研究

对含笑花药发育中的超微结构变化进行观察,结果显示:(1)花粉发育中有三次液泡变化过程——第一次是小孢子母细胞在形成时内部出现了液泡,这可能与胼胝质壁的形成有关;第二次是在小孢子母细胞减数分裂之前,细胞内壁纤维素降解区域形成液泡,它的功能可能是消化原有的纤维素细胞壁;第三次是在小孢子液泡化时期,形成的大液泡将细胞核挤到边缘,产生极性。(2)含笑花粉在小孢子早期形成花粉外壁外层,花粉外壁内层在小孢子晚期形成,而花粉内壁是在二胞花粉早期形成;花粉成熟时,表面上沉积了绒毡层细胞的降解物而形成了花粉覆盖物。研究认为,含笑花粉原外壁的形成可能与母细胞胼胝质壁有关,而由绒毡层细胞提供的孢粉素物质按一定结构建成了花粉覆盖物。     

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.