花粉数量对芝麻受精结实、胚胎发育和后代的作用

本文研究了芝麻授粉时的花粉数量对受精结实、胚胎发育和后代的作用。试验处理包括1、4、10、20、40粒花粉等各级限量授粉及大量授粉对照。结果表明:每一粒花粉理论上能使一粒胚珠受精结成一粒种子。花粉数量减少引起胚的早期发育延缓与不整齐,但后期发育渐趋正常,接近或赶上对照胚。限量授粉与大量授粉的后代(F_1、F_2)看不出显著差别。本文讨论了以下问题:(1)受精作用的基本形式是“一对一”还是“多对一”?(2)“多余”花粉起什么作用?(3)限量授粉是不是一种有效的育种途径?     

大百合花的扫描电镜观察

大百合(Cardiocrinum giganteum)是一种很有开发利用价值的资源植物,主要分布于我国的西南地区。它是做花粉形态及萌发、花粉管生长、花粉与柱头之间的识别反应,以及受精过程方面研究的一种极好的材料。这里简单介绍了有关花粉在柱头上萌发过程的扫描电镜观察。图1.示花粉粒之间有分泌物联系(箭头所示),这是花粉萌发时“群体效     

糖与 pH影响蚕豆花粉萌发率的实验

在课堂上教授种子植物的受精过程中 ,可使学生了解到受精过程是花粉落到雌蕊柱头上 ,在粘液的刺激下萌发出花粉管。花粉管穿过柱头 ,深入子房 ,到达胚珠。经双受精作用形成受精卵和受精极核。现代的组织培养技术 ,用花粉作组织培养是遗传育种的一种重要方法。我们在生物科技活动课时 ,看到显微镜下的花粉粒萌发过程 ,好象电影中植物发芽的慢镜头特写 ,竟能在 10 s内伸长到花粉粒本身的 3～ 5倍长。让学生在显微镜下观察这些自然奇观 ,大大激发了学生对花粉萌发秘密的兴趣。在进行了大量观察之后 ,我们测试蚕豆花粉在人工配制的葡萄糖、试剂…     

雄性不育中花粉壁的研究进展

花粉壁是花粉重要的组成元件,在花粉发育和受精等过程中起作用。雄性不育研究中已发现许多与花粉壁相关的发育过程。绒毡层的降解、胼胝质的凋亡、初生外壁形成和降解以及花粉内壁发育等都与雄性不育间存在某种关联。本文主要根据雄性不育的有关报道,对涉及花粉壁发育的相关内容进行归纳。旨在找出花粉壁发育的一般规律,为雄性不育中花粉壁的功能研究及机理解析提供理论支撑。     

受精依赖的卵细胞调控防止多精入卵的分子机制

在动物受精过程中,卵母细胞皮层颗粒所分泌的蛋白酶在防止多精入卵中起着重要作用。在有花植物的有性生殖过程中,受精过程则更为复杂。这一过程涉及到花粉管所运输的一对不可移动的精子分别与卵细胞和中央细胞融合的过程。在通常情况下,每个胚珠只会吸引一根花粉管,从而有效地降低多精入卵可能性。植物受精后防止多余花粉管进入胚囊的机制长期以来一直不清楚。武汉大学植物生殖研究团队最近的一项工作发现卵细胞本身在防止多花粉进入胚囊的过程中发挥了重要的作用。卵细胞特异性地表达两个天冬氨酸蛋白酶基因ECS1和ECS2,其mRNA在成功受精之后会快速降解。ECS蛋白在卵细胞的顶端区域以类似于动物皮层颗粒网络的形式分布,且其分泌过程也是受精依赖的。ecs1ecs2双突变体的胚珠呈现吸引多花粉的表型。ECS1和ECS2能够特异性地切割花粉管吸引物质LURE1。ECS1和ECS2在助细胞中的异位表达则会导致LURE1蛋白水平的降低及花粉管吸引能力的减弱。因此,ECS1和ECS2快速防止了多余花粉管进入胚囊。上述发现揭示植物的卵细胞能够感知受精并建立起一种受精依赖的快速防止多花粉管进入胚囊的机制。     

花粉发育的转录组研究进展

在受精过程中花粉通过其极性生长的花粉管将精细胞运送到胚囊启动双受精, 除了在有性生殖过程中的重要作用外,花粉及其极性生长的花粉管也是研究植物生长发育的重要模式材料。随着模式植物拟南芥和水稻基因组测序的完成, 在基因组水平上揭示花粉发育以及花粉管极性生长的分子基础已成为可能。经过最近几年的研究已初步明确了花粉转录组特征。本文主要讨论了拟南芥花粉转录组学的研究进展, 以期帮助读者对花粉发育的研究有全面了解。     

花粉发育的转录组研究进展

在受精过程中花粉通过其极性生长的花粉管将精细胞运送到胚囊启动双受精，除了在有性生殖过程中的重要作用外，花粉及其极性生长的花粉管也是研究植物生长发育的重要模式材料。随着模式植物拟南芥和水稻基因组测序的完成，在基因组水平上揭示花粉发育以及花粉管极性生长的分子基础已成为可能。经过最近几年的研究已初步明确了花粉转录组特征。本文主要讨论了拟南芥花粉转录组学的研究进展，以期帮助读者对花粉发育的研究有全面了解。     

Ca2+、pH在花粉及萌发花粉管生长中的作用研究进展

花粉正常萌发并生长是精细胞顺利到达胚囊并实现受精作用的前提,因而是高等植物有性生殖的一个关键环节。花粉管生长涉及一系列过程,而花粉(或花粉管)内外的Ca^2 和pH的变化与花粉萌发、花粉管生长有着密切的关系。比较详细地论述了Ca^2 和pH在花粉萌发、花粉管生长过程中的分布特点、生理功能及分子机制。     

花粉外被蛋白B类小肽, 花粉打开柱头大门的一把钥匙

植物有性生殖过程中,花粉-柱头间的识别作用是确保亲和花粉萌发、完成受精并保持后代遗传稳定性的重要环节,也是农业生产上杂交育种的一个障碍。相关研究历来备受关注。然而,经过几十年的研究,亲和花粉如何被识别仍是未解之谜。最近,华东师范大学李超团队的研究成果,揭示花粉外被B类小肽PCP-Bs与柱头分泌的RALF23/33小肽竞...     

植物的受精作用——第二讲 花粉在柱头上萌发和花粉管进入胚囊的途径

被子植物的受精过程可认为是从花粉落到雌蕊的柱头上开始至精卵完成融合结束,一般将花粉萌发至花粉管进入胚囊和释放出精子这一段时期称为配子融合前阶段,而精卵融合的时期称配子融合阶段。在这一讲介绍有关配子融合前阶段发生的事态。     

钙在被子植物受精过程中的作用

近年来,花粉管中的钙信号和生理功能的研究又取得了明显的进展,同时在雌蕊系统中有关钙分布的研究也初步显示了其时、空特征与被子植物的受精作用密切相关。该文总结了花粉萌发和花粉管生长过程中外源钙的作用机制,结合雌蕊组织中钙分布的特征,进一步探讨了钙在被子植物受精过程中的功能。     

毛竹花粉的形态及双受精过程研究

由于实验的材料、条件和技术的限制,关于竹类花粉形态、花粉管生长过程的研究十分少见。毛竹( Phyllostachys edulis)属于禾本科( Poaceae/Gramineae)竹亚科( Bambusoideae)植物,在我国广泛分布,具有重要的经济、生态和文化价值。由于其独特的生殖生物学特性,即开花周期长、结籽率低,所以对其开花材料的获取十分困难。该研究在其独特的开花特性基础上,结合野外实地观察,利用显微镜、环境扫描电镜、荧光显微镜等,对毛竹的花粉形态、结构以及花粉管的萌发与生长动态进行了首次报道。结果表明：(1)毛竹花粉近球形,平均直径为61.00μm,属于大型孢子。(2)毛竹成熟花粉落到雌蕊柱头上后,经过花粉与柱头的成功识别,开始萌发,并形成花粉管;随着花粉管的逐渐伸长生长,依次经过柱头和花柱,到达子房;约120 min后到达珠孔处,进入胚珠和胚囊,完成双受精作用。通过对毛竹花粉形态结构和花粉管生长至受精过程的动态观察,为毛竹花粉可授性、花粉生理、生化研究提供了实验技术准备。该研究结果完善和丰富了毛竹乃至整个禾本科植物在生殖生物学方面的研究内容。     

花粉萌发和花粉管生长发育的信号转导

显花植物授粉是一个复杂的发育过程。从花粉落在柱头上开始,经过粘附、识别、水合、萌发,花粉管在花柱内生长,直至到达子房发生双受精作用,整个过程发生在雌、雄两性细胞和组织之间,受到严格的遗传控制和细胞控制。一方面雌雄配子的基因型决定两者是否亲和,另一方面雌雄两性细胞间发生复杂的相互作用,细胞外信号分子是这些过程的主要调控因子。当花粉或花粉管细胞感知外部信号后,必然通过信号转导级联反应,达到控制萌发、调整花粉管生长方向等目的。这一系列动力学的细胞事件,关系到受精的成败。因此研究此过程中的信号及其转换机…     

钙在被子植物受精过程中的作用

近年来,花粉管中的钙信号和生理功能的研究取得了明显的进展,同时在雌蕊系统中有关钙分布的研究也初步显示了其时、空特征与被子植物的受精作用密切相关。该文总结了花粉萌发和花粉管生长过程中外源钙和内源钙的作用机制,结合雌蕊组织中钙分布的特征,进一步探讨了钙在被子植物受精过程中的功能。     

营养元素和植物生长物质对苦蕎麦受精结实效应的研究

用磷酸二氢钾、硼酸、2,4-D、赤霉素对苦蕎麦进行叶面喷施和涂花处理。结果表明,它们对苦蒿麦的氮素水平、光合强度、花粉脯氨酸含量以及受精结实产生不同影响。对受精结实的作用,以磷酸二氢钾和2,4-D较大,硼酸其次,而赤霉素最小。受精结实率的提高,与苦蕎麦的氨基氮、光合强度和花粉脯氨酸的提高关系密切。     

大麦不同生育期的耐盐性差异

大麦苏啤一号在不同的生育期进行盐处理对产量的影响不同。播种出苗期和花粉母细胞形成至受精结束这两个时期对盐渍较为敏感,其次是灌浆成熟期和苗期。幼穗分化期对盐胁迫相对较不敏感。播种出苗期盐处理对种子萌发率影响不大,但严重抑制幼苗的早期生长和分蘖;另一方面,花粉母细胞形成期盐处理会显著影响小孢子的发育,降低花粉活力,使结实率下降,这可能是花粉母细胞形成至受精结束这段时期对盐胁迫敏感的一个重要原因。     

小麦不同生育期的耐盐性差异

大麦苏啤一号在不同的生育期进行盐处理对产量的影响不同。播种出苗期和花粉母细胞形成至受精结束这两个时期对盐渍较为敏感,其次是灌浆成熟期和苗期。幼穗分化期对盐胁迫相对较不敏感。播种出苗期盐处理对种子萌发率影响不大,但严重抑制幼苗的早期胜长和分蘖;另一方面,花粉母细胞形成期盐处理会显著影响小孢子的发育,降低花粉活力,使结实率下降,这可能是花粉母细胞形成受精结束这段时期对盐胁迫敏感的一个重要原因。     

裸子植物传粉滴研究进展

传粉滴是裸子植物胚珠在传粉期所产生的一种分泌物, 在珠孔处聚集成液滴状。传粉滴的分泌和形成在裸子植物传粉、花粉萌发和受精等有性生殖过程中发挥重要作用。该文综合国内外裸子植物传粉滴的研究进展, 并结合作者近年来所取得的实验结果, 全面综述了传粉滴的产生、分泌规律、成分、收缩机制以及在有性生殖过程中的功能, 系统总结了传粉滴选择和识别花粉功能, 以及促进花粉萌发与花粉管生长和防御病菌侵染等方面的作用。此外, 文中还提出了传粉滴研究存在的一些问题, 并从生物化学和分子生物学层面进一步明确了传粉滴与花粉之间相互作用的分子机理。     

温度对云南高原稻开花结实生态生理反应的影响

在人工气候控调箱内,于开花期进行不同稻作区稻种开花结实对温度的生态生理反应的模拟试验。 本试验用5个来源于云南的高原稻种:滇榆1号、黑选5号、麻线谷、高原粳8号和老来白;3个来源于浙江和日本的平原稻种:农虎6号、越富和纵新134。试验从生态生理角度探讨了不同水稻品种开花结实与温度的关系,开花对温度的生态生理反应以及不同温度对颖花生理活性的影响。 试验结果表明,在水稻开花时遭受低温,高原品种表现出耐冷抗冷的特性,但开颖小穗的花粉生理活性受阻抑,花药不开裂,柱头上花粉数和花粉萌发数减少,致使一系列受精过程受干扰,结实率下降。而平原品种开花对低温的生态生理反应则是极少开花,甚至不开花,表现为“闭花抗冷”。至处理结束后,花粉生理活性受低温影响甚微,因此对小穗结实率的影响较小。 上述结果表明,不同水稻品种开花时对低温的不同生态生理反应,是由它们各自在不同生态环境下形成的不同新陈代谢类型和对环境的适应力所决定的。     

缙云山四川大头茶花粉游离脯氨酸含量与生殖产量特征研究

四川大头茶（Gordonia acuminata）是缙云山亚热带常绿阔叶林的优势树种之一,在缙云山的很多群落类型中均有分布。对缙云山四川大头茶的花粉游离脯氨酸含量的影响因素以及花粉游离脯氨酸含量与四川大头茶生殖产量之间的关系进行了研究。研究表明,缙云山四川大头茶的花粉游离脯氨酸含量不受植株年龄大小的影响,但与植株所处的群落类型有很大关系。常绿阔叶中四川大头茶的花粉游离脯氨酸含量最高,四川大头茶纯林中次之,针阔混交林中四川大头茶花粉游离脯氨酸含量最低。四川大头茶花蕾产量和果实产量随植株年龄的增大而增大,但座果率与植株年龄大小无关。对花粉游离脯氨酸含量与花蕾产量、果实产量和座果率之间的相关关系分析,花粉游离脯氨酸含量与花蕾产量不具有相关关系,与果实产量具有正相关关系,与座果率具有极显著正相关关系。这证实了与受精作用无关的生殖产量特征不受花粉游离脯氨酸含量影响,而与受精作用有关的生殖产量特征将受花粉游脯氨酸含量影响的研究假设。由于与花粉游离脯氨酸含量呈极显著正相关关系,座果率具有和花粉游离脯氨酸含量一样的群落间变化模式。