朱顶红精细胞超微结构观察

精细胞是双受精作用的直接参与者,是生殖生物学中的重点研究对象之一。以往的研究表明,应用连续超薄切片和计算机辅助三维重组技术,结合免疫荧光定位,发现两个精细胞在体积和细胞器含量上存着差异,即精子的二型性,而且与营养细胞核三者构成紧密功能单位却雄性生殖单位（MGU）。微管对精细胞的性状的确定、运动和维持MGU的动态结构稳定具有重要的作用。本文应用透射电镜。详细观察了朱顶红花粉管中细胞的超微结构,并着重微管结构及其分布的观察。朱顶红成熟花粉为两细胞型。成熟花粉于26℃、黑暗条件下,在液体培养基（含10％蔗糖和100ppm硼酸）中培养13－18小时,然后收集花粉管,固定,供电观察并照相。朱顶红成熟花粉培养13小时后,生殖细胞在花粉管中完成核分裂和胞质分裂等两个过程。形成两个精细胞。形成的两个精细胞前后排列,营养核前导并靠近花粉管顶端。领头的精细胞的细胞质以很大的表面与营养核相互融合（图版1－1,2）,有时营养核与两个精细胞彼此穿插、缠绕（图版1－3）。两精细胞之间的壁上具有多胞质通道和含均质电子密度中等的基质（图版II－4）。精细胞质在核与共同壁之间的区域染色较深,经高倍放大,观察到此处含丰富的微管, 自由分布,但以纵向或斜向为主（图版II－5,6）。所有的微管构成松散的桶状网络存在于两精核之间,除此之外,其他区域无微管分布（图版II－7）。培养18小时之后,两精细胞的共同呈网状（图版II－8）,此时微管均成纵向排列,平行于细胞长轴,构成筐状结构包围状精核,但不构成紧密的束状,证明了前人的免疫荧光观察结果。从以上观察结果我们可以得出如下的结论,朱顶红花粉为两细胞型,因此在花粉管中形成的两个精细胞一般前后排列,跟在营养细胞后面,这种线状排列方式在其他植物中也观察到,可能有利于三者作为一个结构功能单位在花粉管中移动和对花粉管狭窄空间的进化适应。MGU形成得较晚,在生殖细胞和营养核进入花粉管后才形成,并一直维持到精核形成,与其他报道不同。精细胞发育过程中,微管的分布方式变化显著。精细胞中微管的分布仅限于共同的细胞壁和靠近茎核之间的区域,总体构成一个松散的桶状结构。精细胞发育后期,微管均成纵向排列,包围着精核,极似生殖细胞筐状的微管结构形式。     

百合生殖细胞和精细胞的大量制备及其蛋白组成的比较

新鲜的或低温贮存的兰州百合（Ｌｉｌｉｕｍ ｄａｖｉｄｉｉ Ｄｕｃｈ）。花粉，在ＢＫＳ１５中萌发，分别收集萌发５ｈ和３０ｈ的花粉管，采用低渗冲击胀破和ｐｅｒｃｏｌｌ密度梯度纯化等方法，获得批量纯化的生殖细胞和精细胞。用１０％三氯乙酸和丙酮沉淀制备生殖细胞和精细胞的蛋白质，用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ对两种细胞蛋白质进行比较。结果表明，二者在蛋白质组成成分上没有明显差异；但在蛋白质的含量上有两种成分差异显著，即     

兰州百合精细胞特异蛋白的研究

通过低渗冲击及Percoll密度梯度离心的方法,成功地分离并纯化了兰州百合(Lilium davidiiDuch.)生活的生殖细胞及精细胞。从精细胞、生殖细胞及叶片中提取了全蛋白,并通过双向电泳技术对它们进行了比较。在双向电泳图谱上精细胞比生殖细胞显示更多的蛋白斑点,特别是在碱性端。通过混合酶解及离心,分离了生活的叶肉原生质体。用生物素的琥珀酰胺酯衍生物(NHS-biotin)对精细胞、生殖细胞及完整的叶肉原生质体质膜蛋白进行标记,然后进行Western blot分析,用辣根过氧化物酶酶标链霉抗生物素蛋白及其底物4-氯-1-萘酚反应显色,比较了3种质膜蛋白。发现分子量为46kD及50kD的两种蛋白是精细胞质膜特异的。在双向电泳图谱上也可找到与这两种蛋白相对应的斑点,它们很可能与受精过程中精卵的识别有关。     

百合生殖细胞和精细胞的大量制备及其蛋白组成的比较

新鲜的或低温贮存的兰州百合(Lilium davidii Duch.)花粉,在BKS15中萌发,分别收集萌发5h和30h的花粉管,采用低渗冲击胀破和percoll密度梯度离心纯化等方法,获得批量纯化的生殖细胞和精细胞。用10%三氯乙酸和丙酮沉淀制备生殖细胞和精细胞的蛋白质,用SDS-PAGE对两种细胞蛋白质进行比较。结果表明,二者在蛋白质组成成分上没有明显差异;但在蛋白质的含量上有两种成分差异显著,即:精细胞中的40KD蛋白多于生殖细胞;而98KD蛋白又少于生殖细胞。对40KD和98KD蛋白质的可能生理功能进行了讨论。     

植物精细胞及其研究概况

本文介绍了植物精细胞的基础知识及其相关问题的最新研究成果概况,并评述了目前的研究现状。     

杜鹃精细胞的超微结构及DNA荧光观察：着重阐明质体双亲遗传的细胞学…

迎红杜鹃（ＲｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎｍｕｃｒｏｎｕｌａｔｕｎＴｕｒｃａ．）的成熟花粉为二细胞型,精细胞在花粉管中形成。花粉管中的两个精细胞及与营养核之间相联结,形成在雄性殖单位。两个精细胞的细胞质中均含有丰富的细胞器,包括质体,线粒体,小泡及微管,内质网和高尔基体稀少。     

川百合精细胞的超微结构(英文)

川百合与朱顶红花粉管中的生殖细胞分裂行为非常不同。诸如：染色体行为、微管的组织形式和分布、包括着丝点、微管形成的时间,纺锤体的形状及间期周质微管网络在生殖细胞分裂过程中消失与否等。但这两种细胞具有某些共性,包括在有丝分裂前期缺乏早前期带微管（ＰＰＢ）,末期形成细胞板等。这两种植物精细胞的结构应有较大差异。我们曾报道了朱顶红精细胞的超微结构,本文详细从超微结构方面描述了川百合精细胞的特征。川百合花粉管的萌发采用半离体活体培养方式。１１～１８小时后,ＤＮＡ荧光染料Ｈｏｅｃｈｓｔ３３２５８和醋酸地衣红染色检查花粉管中生殖细胞和精细胞发育时期。切取含有分裂的生殖细胞和精细胞的花柱部分,按曾报道的方法固定、包埋、切片、染色及观察。在所有检查的花粉管中,两精子均前后排列（Ｆｉｇ．１～３）,营养核前导并靠近花粉管顶端（Ｆｉｇ．２,３）。Ｈ３３２５８染色可见两精核间以ＤＮＡ联系（Ｆｉｇ．３）。两个新形成的精核彼此分离（Ｆｉｇ．１）,后来又相互靠近,并维持一定距离（Ｆｉｇ．３）。偶尔一对精子与营养核靠近（Ｆｉｇ．２）。两精细胞被一共同的细胞壁连接,他们不仅被自己的质膜也被营养细胞的质膜包围构成周质。周质平坦光滑。共同壁横向     

兰州百合精细胞表膜上存在被牛精子抗体识别的抗原决定簇

以兔抗牛精子 Ig G为一抗 ,对植物精细胞蛋白进行 Western blot分析 ,发现兰州百合 (Liliumdavidii Duch.)精细胞和生殖细胞中各有一分子量为 64k D的蛋白显示阳性反应 ;在玉米 (Zea mays)精细胞蛋白中也发现了阳性反应条带 ,其分子量为 65 k D和 2 2 k D;而兰州百合花丝、花药壁和玉米黄化苗的蛋白中均没有阳性条带。用兔抗牛精子 Ig G对兰州百合精细胞进行间接免疫荧光标记 ,结果表明在兰州百合精细胞表面 ,有兔抗牛精子 Ig G的识别位点。根据以上结果 ,作者认为植物精细胞中有与动物精子相同或相似的抗原决定簇 ,它 (们 )主要分布于精细胞表膜上 ,并为精细胞所特有     

杜鹃精细胞的超微结构及DNA荧光观察——着重阐明质体双亲遗传的细胞学基础

迎红杜鹃 ( Rhododendron mucronulatum Turcz.)的成熟花粉为二细胞型 ,精细胞在花粉管中形成。花粉管中的两个精细胞及与营养核之间互相联结 ,形成雄性生殖单位。两个精细胞的细胞质中均含有丰富的细胞器 ,包括质体、线粒体、小泡及微管 ,内质网和高尔基体稀少。具正常结构的精细胞质体在切面上多呈环形或哑铃形 ,内膜不发达 ,基质电子密度高。线粒体为球形或棒状 ,基质电子密度较低。 DNA特异性荧光染色显示 ,生殖细胞及精细胞中均含有大量类核 ( nucleoid) ,两个精细胞中的类核数量无明显差异。结果证明了杜鹃精细胞中存在大量具 DNA的可遗传细胞器 ,为杜鹃属植物的双亲细胞质遗传方式提供了细胞学证据。     

百合花粉母细胞核骨架的超微结构观察

参照动物细胞核骨架的研究方法,用整装电镜技术和DGD包埋-去包埋技术研究了选择性抽提的和完整的百合(Lilium davidii var. willmottiae (Wilson) Roffill)花粉母细胞。结果表明,住减数分裂前期Ⅰ,百合花粉母细胞核内存在一个精细的非染色质纤维——核骨架。该网络由5～15nm的纤维交织而成,广泛地分布于细胞核内。这些核骨架有的分布于染色体间,有的分布于染色体周围,并与染色体和核仁相连。随着减数分裂时间的推移,染色体(质)间核骨架纤维逐渐减少,染色体(质)周围的核骨架纤维逐渐增多,并与染色体内部的纤维结构相连,表明核骨架一方面为染色体拓扑变化提供一个空间支架,另一方面也可能参与了染色体骨架的构建。     

蓝猪耳精细胞的分离及两个精细胞群体的收集

蓝猪耳是二细胞型花粉,生殖细胞在花粉管中分裂形成两个精细胞。用体内-体外技术培养出花粉管后,将其置于爆破液中即可释放出花粉管内含物,其中包括两个精细胞和营养细胞。在显微镜下两个精细胞具二型性：体积较大的精细胞与花粉管的营养核相连,体积较小的精细胞只与大精细胞连接。两个精细胞之间的连接比较结实,需用微量酶液将两个精细胞分开。用显微操作仪就可分别挑选出两个精细胞群体,分别有上百个细胞。蓝猪耳精细胞的成功分离为利用蓝猪耳开展离体受精研究打下了良好的基础。这种单一纯化的精细胞群体的获得为用分子生物学方法区分两个精细胞的特异基因和蛋白质创造了条件。     

园艺植物细胞的超微结构研究

细胞是生物体最基本的结构和功能单位。综述了园艺植物的器官生长发育过程中细胞的超微结构研究,果实发育过程中的组织及细胞超微结构研究,逆境下不同器官细胞超微结构变化的研究。指出了当前研究中的不足及今后的发展方向。     

杜鹃精细胞的分离

杜鹃成熟花粉为二胞型,含一个营养细胞和一个生殖细胞,其精细胞在花粉管中形成。应用半离体技术培养杜鹃已授粉花柱,使花粉管从花柱中长出,再用渗透压冲击法促使花粉管破裂,释放出一对与营养核相连的精细胞。分离的精细胞经FDA方法检测,证明具活性。用显微操作仪可收集数量较多的分离精细胞。     

褐菖■精细胞晚期的变化及精子结构研究

本文研究卵胎生硬骨鱼褐菖（Ｓｅｂａｓｔｉｓｃｕｓｍａｒｍｏｒａｔｕｓ）精细胞的成熟变化和精子结构。褐菖精细胞发育晚期已具有硬骨鱼类精子的结构雏形：细胞核的背面较平坦,腹面稍外鼓,呈弧面;染色质浓缩成团块状,核的腹侧和后端的染色质较致密;中心粒复合体由近端中心粒和基体组成,近端中心粒和基体排成“Ｌ”形;近端中心粒向细胞核的背侧伸出中心粒附属物,中心粒附属物由９条微管组成,９条微管围成一筒状结构,类似轴丝。在晚期精细胞形成精子的过程中,中心粒附属物和近端中心粒相继退缩以至消失不见,同时细胞核后端的形状也随着发生变化。中心粒附属物和近端中心粒的相继消失可以看作是成熟的最后标志。精子的中心粒复合体由基体及其上方的基体帽组成,袖套接于核的后端,其中约有３０～４０个线粒体;鞭毛从袖套腔中伸出,鞭毛的中心结构是轴丝;轴丝外方为细胞质形成的侧鳍,在鞭毛的近核段,轴丝两侧的侧鳍较宽且不对称。     

川百合花粉管的生殖细胞分裂过程中微管骨架的分布变化

应用透射电镜辅以免疫荧光定位技术研究了川百合 (Lilium davidii Duch.)花粉管中生殖细胞分裂过程中染色体动态和微管分布的关系。在生殖细胞分裂前和有丝分裂前期 ,电镜观察一直未见微管结构 ,但免疫荧光图象显示生殖细胞中有微管蛋白存在。直到分裂的前中期—中期 ,染色体出现 ,它们沿花粉管的长轴前后排列 ,横向的着丝点对相应地一对对地纵向排列。这时 ,生殖细胞中才出现大量微管 ,它们分布于细胞周质区和染色体之间 ,并跨越染色体的整个长度。前中期—中期开始时 ,只有 1～ 2对着丝点从横向转为纵向 ,微管垂直插入着丝点形成着丝点微管 ,而非前人用免疫荧光方法观察到的微管与着丝点侧向联接的图象。随着横向的着丝点对逐渐转变成纵向的过程 ,着丝点微管数量逐渐增多 ,但不形成典型的纺锤体。分裂后期 ,染色体交错分离 ,微管的分布与前中期—中期的基本相同。晚后期 ,染色体呈明显的两群 ,除极区和细胞中央区有微管残余外 ,大部分微管消失。通过染色体长度的测量 ,间接证明了分裂后期 B的存在。分裂末期的晚期 ,核膜形成后 ,在两精核之间的区域 ,微管数量开始增多。此区可能代表用免疫荧光所观察到的微管重叠区。细胞板出现后 ,微管消失     

海金沙精细胞中生毛体发育及多层结构起源的超微结构研究

蕨类植物海金沙（LygodiumJaponicum（Thunb．）Sw．）的游动精子发育过程中,生毛体在精母细胞的细胞质中出现,它是直径为0．5－0．6μm的椭球体,其结构紧密,由辐射排列的具轮辐结构的管状亚单位和无定形基质组成。大量微管从生毛体伸向细胞质。随着精细胞的发育,生毛体结构变得松散,亚单位分化形成的中心粒彼此分开扩散到外围,中心为无定形物质。伴随着中心粒的分化,多层结构出现,一端与无定形基质相连。多层结构由外侧的微管带及内侧的片层组成,形成后与一线粒体相连,移向靠近核的位置,并正对着核上出现凹点。研究发现在精原细胞后期出现一团絮状结构,为无定形基质,其中有深染色的小管状结构分布,同时可见微管从絮状结构边缘伸出,这一絮状结构可能与生毛体的产生有一定的关系。     

诸葛菜精细胞特异蛋白多肽的研究

匀浆破碎诸葛菜(Orychophragmus violaceus(L.)O.F.Schulz)花粉,经10μm尼龙膜过滤,蔗糖密度梯度离心,分得样品层、样品与30％蔗糖中间层、30％蔗糖层、30％与40％蔗糖中间层、富含精细胞层等5层。酚法抽提蛋白质,经双向电泳,富含精细胞层含有249个蛋白多肽点,样品层有204个蛋白多肽点,样品与30％蔗糖中间层有190个蛋白多肽点,30％蔗糖层有244个蛋白多肽点,30％与40％蔗糖中间层含有167个蛋白多肽点。分析比较这些双向电泳图谱可知,至少有18种蛋白多肽是精细胞所特有的,且大多数特异蛋白的分子量在60kD以上。