湿地松雄性不育和可育系小孢子叶球形态和细胞发育动态变化

为了解湿地松‘松泰’小孢子叶球在发育过程形态是否有差异变化,明确其败育过程、败育方式及影响因素,为湿地松雄性不育品种利用和后期开展相关研究提供科学依据。该研究以‘松泰’s10败育系和s9可育系为材料,观察小孢子叶球形态发育变化,并对其小孢子叶球进行石蜡切片,在光学显微镜下观察小孢子发育过程。结果表明:s10败育系和s9可育系在小孢子母细胞减速分裂前无明显差异,小孢子叶球生长趋势也一致;四分体时期,s10小孢子细胞发育异常,小孢子叶球形态发育也出现异常,二者异常发育具有同步性;可育系从四分体到单核小孢子发育阶段的时间为5 d左右,而败育系持续发育长达20 d左右,持续时间为可育系的4倍。在此期间出现小孢子绒毡层细胞发育异常、降解缓慢,小孢子囊壁组织排列紊乱、降解延迟等现象,s10形成异常二核花粉,且无花粉散出。因此,推论s10小孢子败育的原因主要是小孢子囊壁细胞发育异常,其小孢子叶球形态异常,相对应的绒毡层在四分体时期发育异常,不能适时地分泌胼胝质酶来降解围绕着四分体的胼胝质壁,也不能适时地合成输送花粉形成所需能量物质,同时囊壁细胞出现降解延迟和层积,这一系列的异常变化导致不能形成正常四...     

杉木小孢子囊败育过程中的胼胝质壁和孢粉素的消长

对杉木雄性不育株与可育株在小孢子发生和发育过程中的小孢子囊内各种细胞的胼胝质和孢粉素的变化进行研究。结果表明：杉木雄性不育株的小孢子囊发育迟缓,其败育可分为：无小孢子囊型,减数分裂Ｉ前中层细胞增生型和减数分裂Ｉ后中层细胞增生型等３种;其细胞壁厚薄不均,在其小孢子囊发育过程中,细胞内淀粉粒缺乏或异常;在早期,其胼胝质壁较可育株的薄,发出的荧光较弱;发育后期,则具有胼胝质壁,直至细胞解体。不育株小孢子     

香港木兰小孢子发生及雄配子体发育的研究

采用常规胚胎学方法,对香港木兰（Magnolia championii Benth．）小孢子形成及雄配子体发育过程进行了研究。结果显示,香港木兰花药具4个小孢子囊,小孢子囊壁5—6层,其中腺质绒毡层1—2层;小孢子减数分裂时胞质分裂方式为修饰性同时型,四分体排列方式为四面体型或左右对称型,偶为交叉型,成熟花粉粒为二细胞型。在次生造孢细胞、小孢子母细胞、四分体时期都会出现败育,且在很多成熟花药中全部是败育的单核花粉。PAS染色后发现,相对正常发育的小孢子囊,在这种小孢子囊壁中仍有大量淀粉粒残留,可能是药隔中的营养物质不能及时从药隔组织转移到小孢子囊壁以供给小孢子发育所需的营养,使整个药室内的小孢子发育都停滞在单核期。通过不同生境植株花粉萌发率的对比,推断空气湿度是影响香港木兰小孢子正常发育的一个重要因素。     

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     

杉木雄性不育株外部形态及输导组织和小孢子囊异常的细胞学研究

对杉木雄性不育株外部形态和细胞学研究结果表明：不育株叶色较绿;小孢子叶球簇苞片和小孢子叶异常张开,使其小孢子囊发育过程中的温湿条件不恒定;其小孢子叶球发育推迟;导致其小孢子发生和发育异常;小孢子囊外常有一包被结构和中层细胞增生以及小孢子叶球发育后期苞片和小孢子叶张开度小,使囊内细胞受挤压而引起囊内各种细胞生理代谢的异常和解体;曲枝和小枝输导组织、小孢子叶球轴维管束及小孢子叶球和小孢子叶的树脂道的不发达,以及小孢子叶球中各种细胞内淀粉粒的缺少或畸形、中层和绒毡层细胞内线粒体和内质网的异常等,都是引起雄性败育的原因之一。     

橡胶树花药和小孢子发生与发育过程的观察

应用石蜡切片法．观察橡胶树的实生树和RRIM600、GT-1品系的花药壁以及小孢子的发生和发育过程,得到如下结果：1．实生树的花药壁通常由四层细胞组成,发育形式为双子叶型。药室内壁细胞在发育后期进行径向条纹加厚．至花药开裂时仍保留着原生质体。中层由一层或不规则的两层细胞组成,在小孢子单核期消失。绒毡层细胞具单棱或双核,属分泌型,至花粉发育到三细胞时消失。小孢子母细胞减数分裂为同时型。成熟花粉粒具三十细胞。精细胞椭圆形,在光镜下不能区分出细胞质鞘和核仁。所观察的实生树雄花,多数发育正常,很少有空秕的花粉。2．RRIMB00品系的花药和小孢子发生与发育和实生树相似,但至后期只有少数花粉发育正常,多数成为大小不等的败育花粉;此外也有一些败育的雄花。3．GT-1的花药在小孢子母细胞减数分裂时,绒毡层细胞的体积开始异常增大并液泡化．小孢子在四分体内解体或分离后成为空秕花粉。     

橡胶树花药和小孢子发生与发育过程的观察

应用石蜡切片法,观察橡胶树的实生树和RRIM600、CT-1品系的花药壁以及小孢子的发生和发育过程,得到如下结果:1.实生树的花药壁通常由四层细胞组成,发育形式为双子叶型。药室内壁细胞在发育后期进行径向条纹加厚,至花药开裂时仍保留着原生质体。中层由一层或不规则的两层细胞组成,在小孢子单核期消失。绒毡层细胞具单核或双核,属分泌型,至花粉发育到三细胞时消失。小孢子母细胞减数分裂为同时型。成熟花粉粒具三个细胞。精细胞椭圆形,在光镜下不能区分出细胞质鞘和核仁。所观察的实生树雄花,多数发育正常,很少有空秕的花粉。2·RRIM600品系的花药和小孢子发生与发育和实生树相似,但至后期只有少数花粉发育正常,多数成为大小不等的败育花粉;此外也有一些败有的雄花。3.GT-1的花药在小孢子母细胞减数分裂时,绒毡层细胞的体积开始异常增大并液泡化,小孢子在四分体内解体或分离后成为空秕花粉。     

宁夏枸杞雄性不育材料小孢子发生的细胞形态学观察

采用常规显微制片法,在光学显微镜下观察了宁夏枸杞雄性不育材料'YX-1'与可育材料'宁杞1号'的小孢子发生过程和各时期的形态特征.结果表明:不育材料'YX-1'小孢子发育受阻于四分体时期,无法形成正常的单核花粉粒,败育的特征是四分体胼胝质壁不能适时降解,四分孢子在胼胝质壁内液泡化、核质收缩降解,绒毡层细胞异常肥大增生,推迟解体.压片结果表明,不育材料'YX-1'四分孢子形状不规则、空瘪、解体,败育比较彻底.     

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。     

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。     

A Comparative Study of Anther and Pollen Development in Male Fertile and Male. Sterile Green Onion (Allium fistulosum L.)

Anther and pollen development in male-fertile and male-sterile green onions was studied. In the male-fertile line, both meiotic microspore mother ceils and tetrads have a callose wall. Mature pollen grains are 2-celled. The elongated generative cell with two bended ends displays a PAS positive cell wall. The tapetum has the character of both secretory and invasive types. From microspore stage onwards, many oil bodies or masses accumulate in the cytoplasm of the tapetal cells. The tapetum degenerates at middle 2-celled pollen stage. In male-sterile line, meiosis in microspore mother cells proceeds normally to form the tetrads. Pollen abortion occurs at microspore with vacuole stage. Two types of pollen abortion were observed. In type I, the protoplasts of the microspores contract and gradually disintegrate. At the same time the cytoplasm of microspores accumulates oil bodies which remain in the empty pollen. The tapetal cells behave normally up to the microspore stage and early stage of microspore abortion, but contain fewer oil bodies or masses than those in the male-fertilt line. At late stage of microspore abortion, three forms of the tapetal ceils can be observed: (1) the tapetal cells with degenerating protoplasts become flattened, (2) the tapetal cells enlarge but protoplasts retractor, (3) the cells break down and tile middle layer enlarges. In type Ⅱ, the cytoplasm degenerates earlier than the nucleus of the microspores and no protoplast is found in the anther locule. There are fibrous thickenings iii the endothecium of both types. It is difficult to verify whether the tapetum behavior and pollen abortion is the cause or the effect.     

温光敏核不育水稻N28S无花粉败育的显微结构观察

采用石蜡切片和荧光显微技术观察了温光敏核不育水稻N28S无花粉败育过程中的显微结构变化,结果显示：N28S的小孢子母细胞形成后细胞质变得稀薄,一部分不能进行减数分裂,一部分减数分裂阻滞在细线期或胞质分裂异常,最终所有细胞液泡化解体消失。在此过程中,还观察到小孢子母细胞在细线期胼胝质壁不产生或提早消失,以及小孢子发育后期花药壁绒毡层的异常解体。认为N28S的无花粉败育是由小孢子母细胞的细胞质异常引起的,胼胝质壁和绒毡层的异常是结果而不是原因。     

鹅掌楸花粉败育过程的超微结构观察

花粉败育是限制鹅掌楸〔Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ（Ｈｅｍｓｌ．）Ｓａｒｇ．〕生殖成功的重要因素之一。败育多数发生在四分体形成之前,少数发生在小孢子形成以后,是由于花粉发育过程中存在异常现象造成的。异常现象有７个方面：（１）造孢组织解体;（２）小孢子形成过程中胼胝质的积累与降解异常;（３）绒毡层发育异常;（４）小孢子母细胞胞质分裂异常;（５）小孢子解体;（６）生殖细胞败育;（７）药隔维管束韧皮部的伴胞解体。这些原因可引起花粉产量和质量降低,从而影响鹅掌楸生殖过程中的传粉受精及结籽的能力     

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。     

中国鹅掌楸小孢子发生的细胞化学研究

多糖、脂类和蛋白质的消长变化与花粉发育过程中营养供应存在着密切的关系。雄蕊特别是花药壁内的多糖在减数分裂过程中逐渐消耗殆尽。初期的小孢子母细胞内脂滴的含量丰富,无淀粉粒,也无颗粒状的蛋白质。进行减数分裂的小孢子母细胞内、中层及绒毡层细胞积累了大量的蛋白质与脂类;减数分裂完成后,绒毡层和四分体小孢子开始逐渐积累淀粉与脂类,但蛋白质的含量较少,至小孢子时期,小孢子壁及绒毡层细胞的径切向壁和内切向壁沉积了大量的脂类物质,而且小孢子核周围分布大量淀粉粒,未观察到蛋白质颗粒。     

Pollen Development in Actinidia deliciosa var. deliciosa: Histochemistry of the Microspore Mother Cell Walls

The development of the microspore mother cell walls in Actinidiadeliciosa (kiwifruit) has been studied using light and electronmicroscopy. The microspore mother cell wall is similar, histochemically,and structurally in anthers from both functionally staminateand functionally pistillate flowers. Deposition, which beginsduring early prophase I, produces an electron-dense multilaminatedwall layer (layer a) and by the end of meiosis I a thick electron-lucentlayer (layer b) to the inside of this multilayered wall. Thereasons for histochemical differences and similarities betweenthese layers are discussed. The original primary wall persistsuntil the late uninucleate microspore stage. Layer (b), whichis probably mainly callose, dissolves at the late tetrad/earlymicrospore stage while layer (a), which probably also containsother polysaccharides, persists and dissolves concurrently withthe primary wall. Actinidia deliciosa, kiwifruit, microspore mother cell wall, callose, histochemistry, light microscopy, electron microscopy, male sterility     

大果白刺雄性不育系的细胞学研究

利用石蜡切片法对大果白刺花药进行细胞学研究,探讨雄性不育系发生败育的时期和方式以及雄性败育与药壁组织间的关系.结果表明:不育系小孢子母细胞形成前期,花药各部分结构发育正常.随着绒毡层的异常解体,多种异常现象相继出现,包括小孢子母细胞液泡化,中层、药室内壁、药隔细胞液泡化,细胞畸形,药壁细胞非正常解体等.退化后整个花药萎缩干瘪,不能开裂,无花粉.因此,大果白刺雄性不育系的绒毡层生理异常并提前退化是导致雄性不育的主要原因.     

笔竹大小孢子发生及雌雄配子体发育研究

为探讨笔竹(Pseudosasa viridula)结实率低的原因,该文通过采用石蜡切片的方法结合显微技术对笔竹大小孢子发生及雌雄配子体的发育过程进行研究.结果表明:(1)笔竹的雄蕊多为3枚,极少有6枚,每枚花药具有4个花粉囊.(2)花药壁发育为基本型,由4层细胞构成,由外向内依次为表皮细胞、药室内壁细胞、中层细胞和绒...