西瓜胚乳衰退过程中的超微结构变化及其对胚发育的作用

西瓜胚乳细胞衰退过程中 ,质膜、液泡膜突起、形成体积较大的囊泡 ,内质网断裂形成体积较小的囊泡 ;细胞质和细胞核降解形成电子致密的碎片沿细胞壁分布 ;细胞壁在衰退过程逐渐变薄 ,由于部分区域分解而使整个壁呈波浪型 ,细胞降解后的物质可直接穿越薄壁处或通过宽约 5 0 nm的胞间连丝向近胚端的胚乳细胞转移。胚乳与珠心组织分界壁 -胚囊壁上有发达的壁内突 ,有利于珠心组织内的物质向胚乳内转运 ;胚乳发育早期与胚共有的壁上内外两侧均有胼胝质沉积 ,壁上无外连丝型的胞间连丝存在 ,胚乳发育后期共有壁上的胼胝质消失 ,胚乳细胞降解物可穿越共有壁进入胚细胞内。实验结果表明西瓜胚乳在发育后期对胚的发育具有重要的作用。     

刺梨胚及胚乳的发育

本研究对单瓣刺梨胚及胚乳的发育过程进行了观察,获得如下主要结果:1.刺梨胚的发育属于紫菀型的一种变异类型。原胚发育早期,在胚体顶端具有明显的胚芽原细胞。成熟胚为典型的双子叶植物胚的形态,在子叶中贮藏大量的蛋白质粒。2.刺梨的胚乳属核型。经游离核时期以后形成胚乳细胞。紧邻胚囊周界壁的表层胚乳细胞可以进行平周分裂,产生层叠状的胚乳周缘层。此种后形成的胚乳,我们称之为次生胚乳。当次生胚乳形成时,其余的胚乳细胞逐渐解体,最后几乎完全消失。次生胚乳只在合点处解体,其余保留至种子成熟。3.发现了开花后一些胚珠中无胚或胚和胚乳在发育早期退化的现象,可认为是刺梨种子不育的一个重要原因。     

基因组印迹与种子发育

胚乳介导营养物质从母体到胚的转运过程,是开花植物中发生印迹的重要部位。胚乳的发育异常会导致胚的败育。在拟南芥中已鉴定到三个FIS (fertilization-independent seed) 基因,能制止无需受精即形成种子的发育过程,即FIS1/ MEDEA、FIS2和FIS3/FIE。其中MEDEA基因是胚乳发育的主要调控基因,在胚乳中被印迹。FWA基因也在胚乳中被印迹。系统阐述了植物基因组印迹的机理以及MEA和FWA印迹机制的研究进展,并介绍了印迹发生的亲本冲突学说、印迹的方式及其它已报道的印迹基因。     

胚乳细胞壁的建成及其与胞质微管的关系

综述了被子植物核型胚乳发育的不同阶段(合胞体时期、初始垂周壁形成期、初始平周壁形成期和胚乳细胞分裂增生期)胚乳细胞壁建成的各种观点,以及在各个阶段中微管与胚乳细胞壁建成之间关系的最新研究进展。并分别比较了胚乳细胞化过程不同阶段胚乳游离核或胚乳细胞有丝分裂与分生组织细胞有丝分裂微管周期的差异。     

种子的形成

种子是被子植物繁殖后代的器官,对人类来说是不可缺少的食物的重要来源。种子是由受精后的胚珠发育而来,它包含胚、胚乳(或缺少)及种皮。胚是幼小植物体的雏形,胚乳是作为胚生长的营养组织,而种皮是种子的保护结构。种子的这几部分是如何形成的呢?下面分别介绍。胚乳胚乳是胚囊中两个极核(或先融合     

水稻胚乳过表达VIT1/VIT2对Fe和Cd积累的影响

水稻籽粒铁(Fe)缺乏和镉(Cd)含量超标是农业生产亟待解决的重要问题。以往研究表明,OsVIT1和OsVIT2是液泡铁转运蛋白,本研究选取野生型ZH11为背景材料,使用胚乳特异性表达启动子Glb-1构建了胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2材料。RT-qPCR分析表明,OsVIT1在转化植株的胚乳和叶片过量表达,OsVIT2在转化植株的胚乳过量表达。通过田间试验,研究胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2对水稻不同部位Fe和Cd积累的影响。结果表明,胚乳过表达OsVIT1显著降低籽粒中的Fe浓度约50%,显著增加秸秆的锌(Zn)、铜(Cu)浓度和籽粒中的Cu浓度,胚乳过表达OsVIT2显著降低籽粒中的Fe、Cd浓度约50%,显著增加秸秆的Fe浓度45%–120%。胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2不影响水稻的农艺性状。总之,胚乳过表达OsVIT1和OsVIT2降低了水稻籽粒的Fe积累,未达到预期效果,胚乳过表达OsVIT2还降低籽粒的Cd积累,增加秸秆Fe积累,为水稻铁生物强化和降镉提供了借鉴。     

被子植物胚乳细胞化的形态学研究

被子植物进行双受精 ,2个极核或次生核与 1个精子结合后形成 1个三倍体的初生胚乳核 ,初生胚核经多次分裂形成多个胚乳游离核。有些植物的初生胚乳核和胚乳游离核分裂后紧跟着壁的形成 ,称为细胞型胚乳 ,如番茄等 ;有些植物初生胚乳核和胚乳游离核分裂时不伴随着壁的形成 ,而是形成多核体 ,到胚乳发育后期由胚囊的边缘向中央逐步细胞化 ,这种胚乳发育类型称为核型胚乳 ,如玉米、小麦、水稻等 ;还有一些中间类型的植物 ,称为双型胚乳 ,这种类型的植物仅见于某些单子叶植物。无论是核型胚乳植物还是双型胚乳植物的胚乳发育都涉及到从胚乳游离…     

披碱草属及其近源属植物种子胚乳细胞多样性研究

披碱草属不仅是小麦、大麦等作物的重要基因库,也是优良牧草的重要组成部分。胚乳是麦类作物种子的重要组成部分,其重量占籽粒重量在90%以上。胚乳特性是一个相对稳定的遗传性状,可以将胚乳特性作为植物分类和系统关系的一个指标。胚乳细胞特征作为植物的一类微形态特征,在麦类植物系统分类与进化研究中具有一定的价值。该研究对小麦族的6个披碱草属(Elymus)物种、2个拟鹅观草属(Pseudoroegneria)物种、1个大麦属(Hordeum)物种和2个冰草属(Agropyron)物种,共4属11份材料的胚乳细胞特征进行解剖观察并测量相关指标。结果表明:(1)不同属、种的植物种子胚乳细胞之间存在丰富的多样性,属间差异大于属内种间差异;(2)同样具有P染色体组的Agropyron cristatum和A.mongolicum与同样具有St染色体组的Pseudoroegneria libanotica和P.spicata各自在细胞形状和大小上的差异很小;(3)不同物种的胚乳细胞在大小、形状和数量上均表现出差异,但不能很好地反映属以及基因组间的差异,研究结果为揭示披碱草属植物的系统关系提供了胚乳细胞方面的证据,同时也为利用该属植物改良麦类作物品质积累资料。     

玉米籽粒胚乳细胞增殖及其与淀粉充实的关系

用纤维素酶解离胚乳、滤膜法统计玉米胚乳细胞的数目,进一步借助Logistic方程模拟胚乳细胞增殖动态的结果表明,整个灌浆期间胚乳细胞增殖呈现“慢-快-慢”的变化趋势。授粉15d后,不同类型胚乳的细胞数目依序为普通玉米〉糯玉米〉甜玉米〉爆裂玉米;胚乳细胞数目主要取决于细胞的增殖速率,并与淀粉充实和粒重关系密切。胚乳发育前期以胚乳细胞增殖为主,后期以淀粉积累为主。     

植物胚乳发育的表观遗传学调控

被子植物的种子发育从双受精开始, 产生二倍体的胚和三倍体的胚乳。在种子发育和萌发过程中, 胚乳向胚组织提供营养物质, 因此胚乳对胚和种子的正常生长发育至关重要。开花植物发生基因组印迹的主要器官是胚乳。印迹基因的表达受表观遗传学机制的调控, 包括DNA甲基化和组蛋白H3K27甲基化修饰以及依赖于PolIV的siRNAs (p4-siRNAs)调控。基因组印迹的表观遗传学调控对胚乳的正常发育和种子育性具有不可或缺的重要作用。最新研究显示, 胚乳的整个基因组DNA甲基化水平降低, 而且去甲基化作用可能源于雌配子体的中央细胞。该文综述了种子发育的表观遗传学调控机制, 包括基因组印迹机制以及胚乳基因组DNA甲基化变化研究的最新进展。     

水稻籽粒胚乳的石蜡切片方法改良及其结构发育观察

以杂交水稻保持系‘岗46B’授粉后不同天数的籽粒为材料,利用PAS反应原理,通过对传统石蜡切片技术中材料固定、染色、脱水、浸蜡等环节的改进,即采用FAA和FPA相结合方式固定材料,先用热配法席夫(Schiff)试剂进行整染,再以稀释和氨水蓝化后的埃利希氏(Ehrlich)苏木精复染,中间以70%、83%、95%质量分数梯度乙醇进行脱水和复水处理,渐进式浸蜡与把握时间等实验环节,对水稻胚乳结构发育进行观察研究,结果授粉后第2~10天籽粒胚乳的石蜡切片完整,且染色分明,结构显示完整清晰。观察发现,随着授粉后天数推移,胚乳内部逐渐由游离胚乳核期向细胞化过渡,细胞层数增加并趋向充满子房,淀粉粒开始累积,胚乳细胞进一步增大。授粉后第5~10天是胚乳细胞淀粉粒从开始到大量累积的重要时期,同时胚乳细胞向无核化发展,不同部位胚乳细胞和淀粉粒的排列分布也逐渐表现出一定的差异。表明改良后的石蜡切片方法适合于授粉后第0~10天的水稻胚乳结构发育研究。     

种子萌发过程中胚乳的突破性研究

胚乳将许多种子的胚完全包裹,是这些种子萌发的物理屏障,其破裂与否是决定种子萌发与否的最后开关。胚乳破裂是胚生长产生由内向外“顶”的机械力量以及胚乳组织本身机械强度下降（胚乳弱化）的共同结果,而胚乳弱化则包括细胞壁的酶促和非酶促松弛机制。本文综述胚生长产生的机械力量、胚乳破裂的部位和方式、胚乳的组织结构及其细胞壁的化学组成、各种细胞壁降解酶及非酶的扩展蛋白（expansin）和活性氧在胚乳弱化中的作用等方面的研究进展。     

桔梗胚乳吸器的细胞化学研究

对桔梗的胚乳吸器进行了细胞化学研究,结果显示,胚乳吸器的细胞质、胚乳吸器周围解体的珠心细胞和珠被细胞均呈强ＰＡＳ正反应。随着胚乳吸器的发育,吸器附近的珠心细胞和珠被细胞中贮存的大量淀粉粒逐渐减少和消失。胚乳吸器的细胞质,尤其是与胚乳本体细胞交界处的细胞质富含蛋白质。在球形胚前期,胚乳细胞中已积累大量的蛋白质颗粒。结果表明胚乳吸器起营养物质的吸收和转运作用,向胚乳提供养料。     

被子植物核型胚乳的细胞化

文章介绍被子植物胚乳多核体的产生及其意义、初始垂周壁和初始平周壁的产生以及微管在初始垂周壁和初始平周壁产生中的作用、胚乳发育及胚乳核细胞化的分子机制以及胚乳细胞壁的物质来源和组成的研究进展。     

刺五加胚和胚乳发育的研究

刺五加Eleutherococcus senticosus(Rupr .et Maxim．)Maxim的胚胎发生类型为茄型。其卵细胞受精后,合子经历15天左右的休眠期才进行第一次分裂。合子分裂通常发生在胚乳细胞化之后,经棒形胚、球形胚、至果实成熟时发育到心形胚。棒形胚后期至心形胚初期,胚柄最为发达。刺五加的胚乳发育类型为核型。其初生胚乳核的休眠期为1天左右。当胚乳游离核数目增加到200至300时,胚乳以自由生长细胞壁的方式细胞化,胚乳细胞以典型的有丝分裂方式进一步增殖,增加细胞数目。球形胚时期,胚乳细胞内开始贮藏营养物质。少数种子的胚乳里存在巨大细胞核的异型胚乳细胞。在胚乳游离核为32至64个时,分化出珠被绒毡层;球形胚时期,珠被绒毡层解体。珠被绒毡层解体后,胚乳表层细胞分化为分泌层。球形胚至心形胚阶段,约有5％的种子里,胚与胚乳组织发生弥散样降解。成熟果实中,含有大量的瘪粒种子和虫咬种子;饱满种子率为40％左右。饱满种子中,胚乳组织占据种子体积的绝大部分,胚所占比率很小。讨论了不同发育时期胚和胚乳的营养供应。     

谷类作物胚乳的遗传

胚乳是谷类作物种子的重要组成部分。一个完整的种子除了胚、种皮和果皮外,其余部分就是胚乳。由于它们最初发起的组织部位不同,其遗传行为也大不相同。有时仅从种子本身就可以观察到几种不同的遗传现象,如花粉直感、不同位点数基因的剂量效应和体细胞遗传等。正因为有这些复杂的遗传形式,在遗传学教学和实际应用中胚乳遗传常被忽视,并与2n体细胞的性状遗传相混淆。为了弄清这些复杂的遗传现象及种子各组成彼此间在遗传行为上的内在关系,本文特就这方面的内容作较系统介绍。 (一)胚乳的遗传及其与胚遗传的区别胚乳是双受精的产物。在正常情况下,谷类     

小麦颖黑中反足细胞衰退过程的结构变化及其对胚乳形态建成的作用

小麦颖果发育初期,胚囊合点端的反足器由外向内逐步衰退,反足细胞在原生质结构经历剧烈变化的过程中不断输出其内含物,哺育邻近游离核胚乳的增殖,生长,承担着转运与供应营养的双重职责。胚乳－反足细胞分界壁上缺乏胼胝质的淀积,有利于反足细胞内含物中的溶质向胚乳输出,但是,反足细胞原生质组分中的一部分,其结构解体的程度是有限的;以大分子结构物的形式经共质体途径而转移,是反足细胞以内含物哺育乳所采用的又一重要方式,胚乳－反足细胞分界壁局部位点上宽阔胞质通道的形成,是胞间关系上出现的一种特定的结构变动,核物质,内质网槽库片段,质体,线粒体等,经此而向发育中的胚乳迁移,推断,物质的这种运转方式,对于胚乳在形态建成初期的迅速增殖,生长有重要意义。     

胚乳对幼苗中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影响

在小麦、大麦、玉米黄化幼苗的萌发过程中,PAL活性有“消长”现象。当去胚乳后,幼苗中PAL活性普遍下降。亚胺环己酮处理可以阻止去胚乳造成的PAL活性下降。大麦、小麦去胚乳老化12h幼苗的提取液可在体外抑制整体苗的PAL活性。表明胚乳在调节幼苗体内PAL活性方面具有一定的作用。去胚乳后体内有PAL“抑制蛋白”的积累。     

漆树胚,胚乳发育及花果生长的相关性研究

漆树为倒生胚珠,双珠被,厚珠心,具承珠盘及拟珠孔塞,胚囊发育为蓼型,核型胚乳,胚发育为柳叶菜型,后历经棒状形胚、心形胚、鱼雷形胚和成熟胚各期。花和果实生长与胚及胚乳发育有密切的相关性,胚内具原始的乳汁道系统为重要特征。一些胚珠内无胚或胚乳早期退化引起胚败育是造成种子空籽原因之一。     

胚与胚乳的关系

被子植物的胚和胚乳都是双受精的产物,但它们最后的命运却不同。胚乳表现为有限生长,而胚则从胚乳中吸取营养分化成一个具有各器官的幼小孢子体。众所周知,成熟的种子可根据胚乳的有无分为两种类型。一类是只有胚而无胚乳的种子,如豆科、葫芦科等;另一类则是胚与胚乳俱全的种子,如禾本科中的小麦及茄科植物。在后一类植物种子的胚乳中贮藏着丰富的营养物质。种子萌发时,营养物质被胚陆续生长所利用。胚依赖胚乳提供养料而生长的最重要的