油橄榄授粉受精和胚胎发育过程观察

该研究以油橄榄“鄂植-8”为材料,应用压片荧光观察花粉在柱头和花柱中的萌发及生长情况,采用石蜡制片法观察油橄榄的胚珠结构特点和授粉受精过程。结果表明：油橄榄为1子房2心室4胚珠,珠心较发达,由多层细胞构成,属于厚珠心椭圆型胚珠,胚珠直生;花开时花粉粒落到柱头上立刻萌发,随后花粉管在花粉通道中生长,再后进入子房经子房内表面,大部分花粉管不能到达胚珠,仅少数沿胎座生长经珠柄进入珠孔,释放2个精子,2个精核分别进入卵细胞和极核,并与卵核及极核相互融合;观察到合子中雌、雄性核仁融合的过程。授粉受精各阶段经历的时间为花粉落到柱头上立刻萌发;授粉后6d左右,花粉管长入胚珠的珠孔,随后释放精子;10 d左右完成授粉受精,30 d左右形成心型胚,40 d左右胚发育几乎成熟。在进行子房石蜡切片中,共观察到612个完整子房切片,发育完整的子房为97.53％,完成授粉受精的胚珠为15.52％。油橄榄在自然授粉下,约85％的胚珠授粉受精过程不能完成,在一定程度上影响其坐果。该研究结果为油橄榄授粉受精、高效生产等提供了理论依据。     

杏叶沙参胚囊的酶法分离：受精、合子生长与胚乳发育

胚囊酶法分离作为植物胚胎学中的一项观察技术已为不少作者所采用。本实验室用此技术观察了多种植物的成熟胚囊,泡相与芝麻的大孢子发生和雌配子体发育过程,以及金鱼草与向日葵受精后的若干变化。本文以杏叶沙参为材料,进一步探索其在观察受精、胚和胚乳发生过程中的应用前景。材料和方法实验材料为杏叶沙参(Adenophora axilliflora)。自然传粉后定期取样固定胚珠。固     

花粉管向胚珠方向生长的控制机理

被子植物的受精过程复杂而精细,包括柱头识别、花粉管萌发、花粉管穿过花柱、花粉管进入珠柄和胚囊、释放精子等过程。花粉管准确定位于胚珠,从珠孔进入胚囊对于受精过程的完成具有重要意义。本文主要介绍雌配子体在花粉管向胚珠生长过程中导向机理。     

金鱼草胚囊的人工分离

用果胶酶与纤维素酶的混合液离解金鱼草的胚珠,从中分离出完整的胚囊。由固定材料分离的胚囊,经透明染色后可借助干涉差显微装置观察由受精前直至受精后具上百个胚乳细胞时期的胚囊的内部结构。由新鲜胚珠分离胚囊也已初步突破,并对其作了简易的显微化学观察。讨论了活胚囊分离的意义与胚囊离体培养的前景。     

颠茄胚囊细胞原生质体的酶法分离和观察

分离被子植物雌配子原生质体对发展植物受精工程有着重要意义。最近几年,虽然用酶法分离生活的胚囊已有一些成功的报道。但对分离组成胚囊细胞的原生质体前人还没有进行过尝试。1984年我们首次从烟草生活胚珠中分离出卵细胞、中央细胞、助细胞和反足细胞的原生质体。最近我们又用颠茄胚珠为材料,采用酶解压片技术进行分离胚囊细胞的原生质体,也取得预期的结果。获得了有活性的卵细胞、中央细胞和助细胞的原生质体。从而证明这项技术是有推广应用价值的。在观察中发现用酶法分离生活胚囊细胞的原生质体,能     

一个高频率的活体-离体胚胎发生研究系统

通过对受精后烟草(Nicotiana tabacumL.)胚珠的体外培养,建立了一个简便、实用、高频率的胚胎发生研究系统。采用MS培养基附加6%蔗糖,然后换以2%蔗糖对烟草胚珠进行培养,结果受精后胚珠在体外可以完成正常的胚胎发生并可直接萌发成幼苗。追踪观察表明,合子体外胚胎发生过程中关键发育事件,如合子休眠期间的定向生长、一次不对称分裂的完成、胚柄的形成和解体、胚的分化等过程均可在体外重现。体外培养形成的胚珠及胚胎在形态上与自然状态下形成的胚珠及胚胎几乎没有差异。此体系操作简单,稳定性好,且关键发育事件的时空调控与自然胚胎发育进程相吻合。     

棉花胚珠纤维发育的研究

将未受精的棉花胚珠漂浮培养在加有不同植物激素的BT培养基上,培养48小时或96小时后,用扫描电镜观察纤维发育情况,以及测定胚珠内IAA氧化酶活性变化及内源ABA的含量变化,并和同一时期的大田生长的胚珠进行比较。结果表明:IAA+GA_3是最佳激素组合。在这种激素组合的培养基中培养的未受精胚珠,在纤维发育、酶活性变化等方面,均与大田生长的胚珠相似。这一激素组合还能抑制离体胚珠内源ABA的增长,但同一时期的大田生长的胚珠,其内源ABA含量却相对要高。     

两种互逆资源梯度影响下刺叶锦鸡儿的种子选择性败育格局

种子的选择性败育在被子植物中普遍存在,开展结籽格局及其影响因素的研究有助于深入了解种子的形成机制及多样化的生殖对策。以刺叶锦鸡儿Caragana acanthophylla为材料,通过传粉过程、胚珠发育动态和资源分配状况的研究,以探讨种子的选择性败育格局及相关影响因素。结果显示：(1)刺叶锦鸡儿具高度自交不亲和性,为泛化的传粉系统,蜂类是主要的传粉者。自然状态的结实率为(86.00±4.96)%,不存在传粉限制,但受精具明显的时间效应。(2)刺叶锦鸡儿单花期4—5d,每朵花有(14.00±0.14)粒胚珠。胚珠的发育从荚果顶部开始,其中,开花后第3天荚果顶部胚珠开始膨大;第11天绝大多数胚珠出现了膨大,此时,在荚果基部的胚珠开始败育,随后荚果顶端受精后的胚珠也出现败育,最终仅荚果中部形成2—3粒种子。其结籽格局为成熟荚果中部胚珠,而败育荚果顶部和基部胚珠的选择性败育类型。(3)受微地形影响,居群内开花植株具斑块分布,对较少开花植株通过添加水肥进行资源调控后,结籽率显著提高,说明在种子形成过程中存在资源限制。综上所述,受精顺序和资源限制两个互逆的资源梯度决定了刺叶锦鸡儿的结籽格局。其中,...     

巴西橡胶树未受精胚珠培养时愈伤组织与胚状体的起源(简报)

THEORIGINOFCALLUSANDEMBRYOIDINCULTUREDUNFERTILIZEDOVULESOFHEVEABRASILIENSISYangXiaoqua(DepartmentofFallScience,SouthChinaUniversityofTechnolop,Guangzhou510641)FuJiarui(DepartmentofBiology,ZhongshanUniversity,Guangzhou510275)迄今为止,利用未受精胚珠高体培养诱导木本植物形成单倍体植株的仅有杨树及巴西橡胶树两例[1-3],但均缺乏详细的胚胎学观察资料,胚状体的起源不甚清楚。在某些草本植物中,起源问题已有详细的研究。例如向日葵未受精胚珠离体培养时,胚状体起源于未受精的卵…     

“受精和果实、种子的形成”一节教学

教学目的使学生掌握受精和双受精的概念及过程,理解果实和种子的形成过程;培养学生的观察能力及理论联系实际的学风;向学生渗透事物发展变化的观点。教学重点胚珠的结构;受精的概念和双受精的过程以及果实和种子的形成。教学难点双受精过程教学方法以讲述为主并结合谈话法。授课时数一课时。教学过程师:我们已学习了花的结构。现在我们以桃花为例一起来复习花的结构。(利用投影片,让学生上前指出桃花各部分的结构名称。)     

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…     

杂交石竹授粉受精及其胚胎发育过程的观察

以‘杂交石竹’为试验材料,利用荧光显微镜观察其授粉后花粉萌发、花粉管生长情况,采用石蜡切片法对其受精及胚胎发育过程进行观察研究。结果表明:(1)授粉后1h母本柱头上少量花粉开始萌发;授粉后4h大量花粉萌发,花粉管生长至柱头中部有胼胝质出现;授粉后6h花粉管生长至子房组织并有少量与胚珠结合;授粉后15h柱头中出现大量胼胝质,花粉管与胚珠结合数增多;授粉后24h胚珠周围出现多条花粉管,其中1条花粉管进入胚珠,部分进入胚囊的花粉管卷曲盘绕生长并产生胼胝质;精细胞与极核的融合主要发生在授粉后17~48h,与卵细胞融合主要于授粉后1~3d。(2)杂交石竹胚发育经过原胚、球形胚、棒状形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶形胚阶段。(3)杂交障碍表现为:只有游离的胚乳核而无胚发育的胚囊、合子未分裂、两极核未融合、球形胚败育。研究表明,杂交石竹存在受精前和受精后障碍,这是导致其结实率低的主要原因。     

怀庆地黄胚珠试管受精的研究

怀庆地黄为自交系不亲和植物。为了克服其自交不亲和性,1978—1981年我们对其进行了胚珠试管受精研究,成功地克服了其自交不亲和的障碍,获得了试管受精的种子、幼苗和植株。试管受精所得的植株为二倍体。未授粉的带胎座的胚珠未形成种子和植株。完整雌蕊进行离体自花授粉,不能克服其自交不亲和性。通过胚珠试管受精,可消除雌性孢子体的柱头和花柱对花粉萌发和花粉管生长的抑制作用。     

西瓜内的瓜子都一样多吗?

瓜子是西瓜果实内的成熟种子 ,西瓜内的瓜子数主要取决于子房内完成受精作用的胚珠数。在传粉时 ,如果雌蕊柱头上都有足够多的花粉粒 ,那么 ,花粉萌发后子房内的所有胚珠都能完成受精作用 ,将来西瓜内的瓜子数就一样多 ;如果雌蕊柱头上花粉粒数有多有少 ,则前者发育形成的西瓜内的瓜子数就多 ,后者(花粉粒数不少于子房内胚珠数的 2 / 3)发育形成的西瓜内的瓜子数就少。这种情况在自然状态下非常普遍。成熟的西瓜中大多数瓜子漆黑饱满 ,少数瓜子白色空瘪。前者是由完成受精作用的胚珠发育而来的成熟种子 ,后者则是由未进行受精作用的胚珠发育…     

从水稻未授粉的幼嫩子房培养出单倍体小植株

通过子房或胚珠的离体培养,诱导大孢子或雌配子体产生单倍体植株是国际、国内正在探索的一项新课题,但由于技术原因迄今未取得如同花药培养那样广泛的进展。Nishi等最先从水稻子房培养产生了二倍体与四倍体植株,但未获得单倍体。Uchimiya等在茄子未受精胚珠的培养中观察到单倍体细胞的分裂;在玉米的子房培养中由愈伤组织分化了根。Mullins等进行葡萄未受精胚珠的液体培养,由珠心产生的愈伤组织再生了小植株。Hsu等用2-chloroethylpho-     

离体棉花胚珠的纤维生长和幼苗形成

受精棉花胚珠培养在Beasley培养基上能长出纤维,两周后纤维停止生长,偶然可达三周。赤毒酸(GA_3)或GA_3加吲哚乙酸(IAA)能促进受精或未受精胚珠纤维的伸长。离体培养的棉胚珠能形成胚。胚珠培养中加入GA_3后,使胚的出现率下降。从培养的胚珠中剥离的胚先培养在加有2mg/1激动素(Kinetin)的Beasley固体培养基上(0.6％琼脂),有利于子叶的转绿和展开,再转移到Radin离体棉根培养基或Kasperbauer的生根培养基上,有利于根系的生长,形成幼苗。幼胚直接培养在Radin培养基上也能成苗。     

胚珠发育的分子基础

胚珠作为胚囊的携带者,在植物的生殖过程中起重要作用。胚珠是种子的前身,它在受精后发育成种子。近年来通过诱变已创造出一些胚珠和胚囊发育异常的突变体,如 sin1, bell, ovm2, ovm3。这几个突变体的表现型不但是珠被发育异常,而且胚囊不能形成或发育异常,最终结果是雌性不育。同时,已分别从蝶兰和矮牵牛的胚珠中分离出一批胚珠发育特异的基因,其中有关MADS Box基因在胚珠形成和发育中的作用研究得比较清楚,基因转化工作证实胚珠的分化和形成受一类新的MADS Box基因控制。     

高等植物离体受精研究进展

高等植物的卵细胞深藏在子房内的胚珠体细胞组织中,形成了对高等植物受精过程研究的技术障碍。以前采用超微结构观察研究受精过程已取得了一定的结果,但用固定切片技术研究受精机理需将卵细胞杀死,并且不能进行定点追踪观察。将高等植物的精、卵细胞分离出来在体外诱导其融合的离体受精技术可在很大程度上克服这些技术障碍,对雌、雄配子的识别和融合,合子开始胚胎发生等一系列的受精和胚胎发生机理进行研究。分离的雌、雄配子及合子使应用分子生物学方法研究这些细胞的结构和功能成为可能。将合子的二倍性和胚胎发生特性与外源DNA转入技术结合起来可使转基因植物研究的后期工作简单化。另外,异种植物离体精、卵细胞融合和杂种合子的培养也是进行远缘杂交的一条有潜力的途径。     

水稻试管受精的研究

自从1962年 Kanta 等人首次报道了罂粟(Papaver somniferum)胚珠试管受精研究以来,国外对烟草等的试管受精研究已有很多报道,特别是通过试管受精获得了烟草的远缘杂种。到目前为止,试管受精只有少数植物取得成功。至于水稻的试管受精尚未见有取得成功的报道。材料和方法试验材料用水稻(Oryza sativa L.)秈稻品种“二九青”、“广陆矮四号”(叶片、颖尖无紫色)、“紫稻”(紫色叶片、颖尖紫色)。     

芥菜型油菜与白菜正反杂交的胚胎学研究

利用荧光技术对芥菜型油菜（Brassica juncea）与白菜（B．pekinesis）种间正反杂交后花粉萌发和花粉管生长过程进行了观察。结果显示：芥菜型油菜与白菜正交授粉后,花粉在柱头上能正常萌发,多数花粉管沿花柱到达胚珠完成受精,且受精方式有珠孔受精、合点受精和中部受精,少量花粉管生长不正常,出现花粉管顶端膨大扭曲,花粉管分支等异常现象;反交授粉后,花粉在柱头上萌发时柱头乳突细胞产生强烈胼胝质反应,影响花粉管生长,只有少量花粉管通过花柱到达胚珠完成受精。用石蜡切片技术观察了正反杂交后杂种的胚胎发育,正交杂种胚胎发育较早,胚和胚乳生长较正常,杂种胚一般均能发育至成熟;反交杂种胚发育至心型期便不能继续发育,胚乳也停滞在游离核阶段并最终败育。综合分析表明,芥菜型油菜与白菜正反杂交都存在一定程度的受精不亲和性。