兰州百合小孢子母细胞减数分裂异常现象的观察

对兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)小孢子母细胞减数分裂异常进行了研究,发现存在不等二价体、同源染色体早分离、染色体桥、不均等分离、滞后染色体、核外染色体、微核等。分析了这些异常形成的可能机制及对正常小孢子形成的影响。人工花粉萌发实验表明：小孢子母细胞减数分裂异常是导致花粉败育的主要原因。认为兰州百合长期行无性繁殖引起染色体结构变异,导致减数分裂异常。     

矮牡丹小孢子母细胞减数分裂异常现象的观察

矮牡丹(Paeonia suffruticosa subsp. spontanea)(永济居群)存在多种结构杂合现象,减数分裂存在一些异常:如单价体、异形二价体、互锁四价体、六价体、后期I倒位桥、落后单价体、不均等分离、后期Ⅱ桥和微核等。统计了这些异常现象出现的频率,并对其形成的机制和对正常小孢子形成的影响进行了讨论。从细胞学水平上探讨了矮牡丹可能的濒危机制。同时结合前人的研究,对芍药属内3个组的结构杂合程度进行了比较。     

卷丹小孢子母细胞减数分裂染色体行为的研究

对引种于陕西汉中地区的三倍体卷丹的小孢子母细胞减数分裂进程、花粉生活力和可育性进行了分析。结果显示:减数分裂时期与花蕾、花药长度及花药壁颜色呈现出一定的相关性,处于减数分裂时期的卷丹花蕾长度在2.5～3.2 cm之间,花药长度在1.4～1.8 cm之间;从细线期到成熟花粉粒,花药壁的颜色呈现出淡绿色-淡黄绿色-黄绿色-橘黄色的变化趋势,花药内容物颜色也从透明逐渐变为粘稠的橘红色。减数分裂终变期染色体构型以三价体为主,平均构型为:11.6Ⅲ+2Ⅱ+1.1Ⅰ,可判断该种源地卷丹为同源三倍体。减数分裂中出现染色体不均等分裂、染色体落后、染色体桥及微核现象,同时观察到成熟花粉粒大小差异较大,极轴与赤道轴乘积在839.465～3327.907μm2范围内,趋于正态分布,为三倍体卷丹花粉的高度不育提供了细胞学证据。以卷丹为母本与大花卷丹进行杂交,得到一定数量的种子,其中有胚率达到了43.0%,成苗率为67.4%,说明三倍体卷丹在百合育种中具有一定的价值。     

华北落叶松小孢子母细胞(PMC)减数分裂和花粉的发育

采用染色体压片法系统地观察了华北落叶松Larix principis-rupprechtii小孢子母细胞(PMC)减数分裂的细胞学特征和花粉发育过程。结果表明:华北落叶松PMC减数分裂始于当年秋季,以弥散双线期的特殊状态休眠越冬,次年春天又重新恢复其后续的减数分裂过程。主要特点是在同一花药中,减数分裂不同步,且各阶段分裂速度较快,3天内全部停留在四分体阶段;二价体构型主要为两臂共发生过两次以上交换的环形二价体,少数细胞中偶见一臂发生交换的棒状二价体;其平均构型为10.62II 1.38II;中期II核分裂相既有平行式样,又有互为垂直式样,形成左右对称型和四面体型四分体,兼具单、双子叶植物四分体主要类型特点。四分体持续一周后,细胞壁开始溶解,4个小孢子分离并游离在药室中,成为独立的单核花粉。其后细胞核开始有丝分裂,最后形成由2个原叶细胞、1个管细胞、1个柄细胞和1个体细胞共5个细胞组成的成熟花粉。此外,还观察到成熟花粉当中有13.6%是由4个细胞组成的。     

木立芦荟小孢子母细胞减数分裂与花粉育性关系的初步研究

文章从减数分裂过程、小孢子发育两方面,探讨了木立芦荟（Aloe arboresens Mill.）花粉败育的原因。木立芦荟花粉母细胞染色体数目为2n=14,由四对长染色体和三对短染色体组成,属二型性核型。其减数分裂异常,发现存在单价体和多价体、染色体桥、落后染色体、不均等分离、微核等。同时观察到木立芦荟染色体具有极度的粘质性,使减数分裂各阶段的染色体不易散开。统计各种异常现象出现的频率并分析了这些异常现象形成的可能机制及对正常小孢子形成的影响,推测染色体间的丝状粘连可能是木立芦荟小孢子母细胞减数分裂异常并导致败育花粉产生的主要因素。成熟花粉粒中90%以上为败育花粉,属碘败型。     

植物减数分裂过程中细胞板的形成

以水稻(Oryza sativa)和银灰杨(Populus canescens)的小孢子母细胞为例,介绍2种不同胞质分裂类型的小孢子母细胞其细胞板的形成及细胞壁的变化,帮助广大师生进一步了解植物减数分裂的过程。     

响叶杨小孢子母细胞减数分裂及染色体行为的研究

采用醋酸洋红压片法对响叶杨（Populus adenopoda）小孢子母细胞减数分裂进程中的染色体行为进行了研究。结果表明：响叶杨小孢子发生发育过程与其雄花芽／花序的外部特征和花药颜色有着密切关系;住其减数分裂进程中染色体行为正常,表明响叶杨同源染色体间表现出了较高的同源性,在中期Ⅱ平行纺锤体的出现与天然花粉中大花粉的存在可能有一定的联系;同时,减数分裂过程中核仁数目存在若动态变化,这种现象叮能与杨属植物占多倍性起源有关。同一花芽的不同部位,减数分裂进程较不同步,这种小同步性是响叶杨适应环境的一种进化表现。     

白杨杂种三倍体小孢子母细胞减数分裂及花粉形态观察

通过醋酸洋红压片等方法观察毛新杨×银腺杨杂种三倍体小孢子母细胞减数分裂及花粉形态,以探讨杂种三倍体雄配子的育性及其细胞学机制.结果显示:(1)在小孢子母细胞减数分裂过程中可观察到部分染色体提前分向两极、落后染色体、微核等一系列染色体异常行为,表明该三倍体存在染色体的高度不平衡性.(2)在减数第二次分裂过程中存在大量胞质分裂提前现象;减数分裂产物中发现有少量二分体、三分体的存在,同时毛新杨×银腺杨杂种三倍体花粉粒的直径变化范围为22.6～62.6 μm,呈现双峰分布,由此推测有一定数量的具可育性的未减数花粉产生.     

紫斑牡丹小孢子形成过程的细胞遗传学研究

首次对紫斑牡丹栽培品种的花粉母细胞减数分裂过程进行了系统研究。细胞学观察发现约３３％的花粉母细胞减数分裂过程异常。对该品种花粉进行人工萌发试验 粉萌发率约为６５．４％。统计该品种的结实率发现,其有效结实率仅为２３．５％,认为该紫斑牡丹品种花粉母细胞减数分裂行为异常是形成败育花粉的关键原因,但它仅仅是导致该品种结实７率低的原因之一。     

柿树减数分裂和小孢子形成过程的观察

研究了柿树品种“禅寺丸”（２ｎ＝６ｘ＝９０）的减数分裂和小孢子形成过程。同源染色体配对和分离基本正常,中期Ⅰ构型为４５Ⅱ,但出现似多价体（次级配对）,观察发现了不减数分裂现象。不减数发生的第１次分裂,第２次分裂时可见２个ｎ＝９０的子核。未减数子核在四分体期形成二分体,小孢子期形成大型花粉粒。观察结果提示了柿树多倍体由未减数配子受精产生的可能性。     

洋葱小孢子母细胞减数分裂过程中微管分布变化

应用间接免疫荧光标记技术和激光共聚焦扫描显微镜成像技术观察洋葱小孢子母细胞减数分裂过程中微管分布变化。减数分裂之前,小孢子母细胞中的微管较短,呈辐射状,由细胞核表面向四周扩散。减数分裂开始后,细胞质中的一部分微管蛋白聚集成纺锤体微管,控制染色体的分布。进入减数分裂I后期,纺锤体微管变为牵引染色体移向两极的着丝粒微管和连接纺锤体两极的极丝微管。之后,所有微管集中在两个核之间,构成成膜体。然后,微管解聚成微管蛋白弥散在细胞质中。减数分裂I完成后,二分体2个子细胞中的微管蛋白又聚集成2个纺锤体微管,开始减数分裂II过程。经过减数分裂II中期,2个二分体细胞中的微管再次集中在2个细胞核之间形成成膜体,隔离2个细胞核。此后,微管蛋白解聚,弥散分布在小孢子细胞质中。     

七子花减数分裂及小孢子形成

本文研究七子花的减数分裂及小孢子形成过程。七子花小孢子母细胞减数分裂为同时型,从小孢子母细胞后期到游离四分体产生为止,其周围均包围着一层胼胝质体,七子花的四分体主要为四面体型,单核小孢子呈三角形,花药壁的发育为双子叶型。     

植物小孢子母细胞胞间细胞融合通道的超显微结构研究

采用常规的透射电子显微镜术研究了百合和黑麦花药小孢子母细胞减数第一次分裂前期孢间细胞融合道（ＩＣＣ）的精细结构。首次发现ＩＣＣｓ内部除包含早期研究所看到的染色质,或核糖体、质体、线粒体等细胞器外,其中还存在有一些形态学特征与微丝和微管类似的细胞骨架系统。该系统穿过ＩＣＣｓ,从一个细胞延伸到相邻细胞的细胞质内,表面与周围的染色质颗粒、核糖体、质体等细胞器相连,方向与细胞质或核物质细胞间运动的方向一致     

珍稀濒危植物夏蜡梅的减数分裂观察

首次研究了夏蜡梅小孢子母细胞的减数分裂过程,并观察了花粉粒育性. 后期Ⅰ,末期Ⅰ和后期Ⅱ均观察到少量染色体异常行为的发生,但整个过程基本正常.花粉粒活性也大都正常.人为的因素可能是夏蜡梅濒危狭域的原因.     

水稻IR36及光温敏核雄性不育系培矮64S小孢子母细胞减数分裂期间微管骨架的变化

对水稻（Oryza sativa L.)IR36及光温敏核雄性不育系培矮64S小孢子母细胞减数分裂期间微管骨架的变化的研究显示,微管在小孢子母细胞正常发育的情况下,每一个发育阶段（即造孢细胞时期、细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期、中期Ⅰ、后期Ⅰ）都出现不同的组织结构形态和分布。在IR36中,还发现了一些新的和特殊的 管组织结构和分布。主要包括：（1）在细线期,从核膜向胞质射的微管呈螺旋状,显示核具旋转功能;（2）在偶线期,微管的分布呈极性分布现象;（3）在终变期,核被一组微管形成的宽带围绕着（perinuclear broad band）。而培矮64S小孢子母细胞分裂期间,各发育阶段的细胞内的;管管骨架结构呈现许多不正常现象。如：（1）在偶线期具极性分布的微管分布不存在;（2）在小孢子母细胞减数分裂期间的细胞内出现许多特别粗的微管束;（3）在终变期围绕核的微管宽带结构松散及内含微管密度低。由于微管骨架的分布变化可以使人们较早地在雄性不育细胞内看到败育现象,故此微管的分布和构型变化应可作为一个早期确立雄性不育现象的视觉标记(visual marker）或形态指标予以利用。     

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。     

烟草小孢子母细胞减数分裂过程中微管分布变化

应用间接免疫荧光标记技术和激光共聚焦扫描显微镜成像技术观察了烟草小孢子母细胞减数分裂过程中微管的分布变化。在减数分裂前期,小孢子母细胞中的微管较短,随机分散在细胞质中。在减数分裂中期,细胞质中微管形成纺锤体,控制染色体的分布。进入减数分裂I后期,部分纺锤体微管将两组染色体拉向两级。在减数分裂Ⅱ中期,细胞中的微管又形成两个纺锤体。在减数分裂Ⅱ后期,纺锤体微管解聚为微管蛋白分散在细胞质中。胞质分裂发生在四个细胞核形成之后,通过细胞核之间的质膜向内缢缩分隔四个细胞核,产生四个小孢子。     

棉花小孢子发生过程中细胞质的超微结构变化：着重“细胞质改组”问题

棉花(Gossypium hirsutum L.)小孢子发生过程中,细胞质超微结构发生显著而有规律的变化。这些变化主要涉及细胞质中核糖体、质体和线粒体。减数分裂前期Ⅰ,细胞质中核糖体密度逐渐降低,质体和线粒体结构变得不明显。粗线期至双线期,细胞质中核糖体密度降至极低水平,同时质体和线粒体呈衰退结构状态。中期Ⅰ,细胞质中核糖体恢复致密,质体和线粒体也恢复了正常的形态和结构。来自细胞核的类核仁进入细胞质并扩散。这是恢复中期Ⅰ细胞质中核糖体密度的主要原因。内质网在核糖体数量变化中显示出有重要作用。这些细胞质超微结构的变化可认为与世代转变有关。     

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.     

小胡杨花粉母细胞减数分裂染色体行为研究

采用常规压片法对小胡杨花粉母细胞减数分裂过程染色体行为及花粉特性进行了研究.结果表明:小胡杨花粉母细胞减数分裂过程中表现出极强的异质性,减数分裂各时期异常细胞出现率均超过70%.其中,终变期存在大量单价体、后期观察到落后染色体,证明小胡杨的两个亲本亲缘关系较远.小胡杨花粉母细胞减数分裂过程高频率异常现象(后期I落后染色体71.87%,染色体桥8.13%;末期Ⅰ有77.18%的微核细胞;后期Ⅱ有85.60%的异常细胞等)的发生直接导致其大部分花粉发育异常(99.48%),表现出远缘杂种的败育特性.