芍药花粉活力和柱头可授性的研究

用TTC法测定了芍药花粉的活力和寿命,用联苯胺—过氧化氢法测定了其柱头的可授期。结果表明,栽培芍药单瓣花植株的花粉活力和重瓣花植株的花粉活力在开花初期(1～2d)无明显差别,但重瓣花植株的花粉活力比单瓣花植株的花粉活力下降快;通常情况下,花粉寿命约为7d。栽培品种的柱头有个体差异,单瓣花植株有的开花后2h即可分泌粘液,而重瓣花植株的柱头在开花后,有的一直不分泌粘液,有的在开花后两天才分泌粘液;单瓣花植株的柱头可授性比重瓣花植株的强,一般分别在开花后6d和3d之内具可授性。移栽的野生芍药植株的花粉活力比栽培品种下降的慢,其寿命也较长,一般为15d;柱头的可授性和粘液分泌比栽培植株强。     

濒危植物蒙古扁桃花粉活力和柱头可授性研究

用过氧化氢酶法测定蒙古扁桃花粉的活力和寿命,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性。结果表明,蒙古扁桃花粉活力在散粉后第2天最高,3d后活力迅速下降,三种类型的植株的花粉活力下降速度存在差异,其活力可持续30d左右。短柱头植株柱头在开花后1d可分泌黏液,长柱头和中柱头花植株的柱头在开花后2d才分泌黏液,短柱头分泌黏液的持续时间较后者长。柱头可授性持续时间同种之间也存在差异,长柱头和中柱头植株可达6d,而短柱头花植株可持续10d左右。     

滇重楼和毛重楼花粉活力和柱头可授性的研究

用TTC法测定了滇重楼和毛重楼花粉的活力,用联苯胺—过氧化氢法测定了其柱头的可授性。结果表明滇重楼的花粉活力在散粉后第1天活力较高以后则逐渐下降,在第2天和第19天花粉活力则急剧下降,但能维持20～23d,在整个花期中基本都具有活力。毛重楼的花粉寿命约为4d,第2天花粉活力达到最大值,第3天后花粉活力急剧下降,总体活力较低。滇重楼和毛重楼的柱头在整个花期中几乎都具可授性,但滇重楼在11～13d时柱头可授性最强,毛重楼在第5天可授性最强。两种重楼植物花粉活力较高的时期与柱头可授性较强的时期不一致,但柱头可授性较强的时间与分泌黏液较多的时间基本一致。     

烟草柱头和花柱中阿拉伯半乳糖蛋白的定位

通过Western印迹法、免疫组织化学和超微细胞化学等技术,研究了烟草柱头和花柱中阿拉伯半乳糖蛋白（arabinogalactan-proteins,AGPs）的分布。结果表明烟草柱头和花柱组织中含有大量的AGPs,主要分布于柱头表皮细胞的细胞质和分泌层细胞的胞外基质中,且授粉前后AGPs的分布情况差异不明显;而花柱中的AGPs主要分布于表皮细胞的外层细胞壁、维管组织周围细胞的细胞质及引导组织的胞外基质中;花粉管通过后,引导组织胞外基质中AGPs减少,而花粉管细胞质和花粉管壁中检测到大量AGPs。     

梨远缘花粉原位萌发及生长特性

应用荧光标记方法对梨远缘花粉在‘丰水’和‘噢嗄二十世纪’柱头上萌发及花粉管生长特性进行观察,结果表明:(1)梨远缘花粉均能在柱头上萌发,但其萌发率不同,授粉后24 h,在‘丰水’柱头上‘红叶桃’花粉萌发率最高,达62.8%,而‘盖县大李’花粉萌发率仅为12.0%,各种远缘花粉在‘丰水’柱头萌发率均高于‘噢嗄二十世纪’柱头。(2)各种远缘花粉管在梨柱头或花柱内生长情况也有差异,‘红叶桃’等核果类花粉管在梨柱头上均表现为扭曲、盘绕等现象,不能穿过柱头;‘红星’和‘红富士’花粉管虽然有少量穿过柱头,但不能进一步在花柱内生长,表现为扭曲变形、先端膨大等不亲和性现象。因此,梨与远缘果树杂交不亲和在柱头上就已发生,这与梨自交不亲和反应发生在花柱内的现象不同。     

渐危植物鹅掌揪的授粉率及花粉管生长

对鹅掌揪Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ３个自然居群连续３个直接统计落置柱头上的花粉量,其中结实率在６－８倍,鹅掌揪结实率低的主要原因可能不是由于花粉的限制,落置柱头的花粉几乎均可萌发,少数花粉管穿过花柱道,经珠孔端进入胚囊,暗示花粉间存在的强烈的竞争,授粉率和柱头上的平均花粉量与结实率呈正相关（Ｒ＝０．７７,Ｒ＝０．６９）在柱头上人工授同株和异株的花粉,花粉管生长速率看不出明显差异,到达     

花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

以烟草为材料,通过半体内实验,就花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响进行了观察。发现用EGTA及钙调素抗血清处理柱头或花粉均可抑制花粉在柱头上的萌发;向花柱引导组织中显微注射纯化钙调素可促进花粉管束伸长,而注射钙调素抗血清可抑制花粉管束伸长;同时证实玉米花柱和花粉细胞壁中均存在钙调素及钙调素结合蛋白,而且花粉和花柱细胞壁中钙调素结合蛋白的种类有差异。结果表明存在于花粉和花柱细胞外的钙调素对花粉萌发和花粉管伸长均有促进作用。     

大叶杨组组间杂交花粉－柱头相互作用的超微结构研究

以大叶杨为母本,分别与小叶杨、欧洲黑杨,响叶杨进行人工杂交,并以大叶杨×大叶杨为对照,观察其花粉与柱头相互作用的超微结构变化,结果表明,大叶杨柱头细胞在授粉前表现生理活跃,含丰富的细胞器,壁外被含分支通道的角质层,接受大叶杨及欧洲黑杨花粉的柱头细胞内部仍有丰富的细胞器,膜结构保存完好,接受小叶杨及响叶杨花粉的柱头细胞衰亡较快,授粉部位沉积厚的胼胝质,细胞内部液泡化,膜结构逐渐消失,细胞质电子密度加大,欧洲黑杨花粉行为与大叶杨花粉行为相似,花粉能迅速萌发,并以短管形式穿入柱头,异常行为罕见,小叶杨及响叶杨花粉萌发后只有半数花粉管能以短管形式进入柱头,其中部分管内沉积胼胝质,另半数花粉管在柱头上表现各种异常行为－扭曲,爬行,胀胀,提前破裂释放内容物及先端沉积胼胝质,由各种花粉在大叶杨柱头上的行为和大叶杨柱头对各种授粉的反应判断,与大叶杨杂交亲和力在柱头阶段表现由强至弱依次是欧洲黑杨,小叶杨,响叶杨。     

大叶杨组组间杂交花粉－柱头相互作用的超微结构研究

以大叶杨为母本,分别与小叶杨、欧洲黑杨、响叶杨进行人工杂交,并以大叶杨×大叶杨为对照,观察其花粉与柱头相互作用的超微结构变化。结果表明,大叶杨柱头细胞在授粉前表现生理活跃,含丰富的细胞器,壁外被含分支通道的角质层。接受大叶杨及欧洲黑杨花粉的柱头细胞内部仍有丰富的细胞器,膜结构保存完好。接受小叶杨及响叶杨花粉的柱头细胞衰亡较快,授粉部位沉积厚的胼胝质,细胞内部液泡化,膜结构逐渐消失,细胞质电子密度加大。欧洲黑杨花粉行为与大叶杨花粉行为相似,花粉能迅速萌发,并以短管形式穿入柱头,异常行为罕见。小叶杨及响叶杨花粉萌发后只有半数花粉管能以短管形式进入柱头,其中部分管内沉积胼胝质,另半数花粉管在柱头上表现各种异常行为——扭曲、爬行、肿胀、提前破裂释放内容物及先端沉积胼胝质。由各种花粉在大叶杨柱头上的行为和大叶杨柱头对各种授粉的反应判断,与大叶杨杂交亲和力在柱头阶段表现由强至弱依次是欧洲黑杨、小叶杨、响叶杨。     

花柱和花胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

以烟草为材料,通过半体内实验,就花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响进行了观察。发现用ＥＧＴＡ及钙调素抗血表处理柱头或花粉均可抑制花粉在柱头上的萌发;向花柱引导组织中显微注射纯化钙调素可促进花粉管束伸长,面注射钙调素抗血清可抑制花粉管束伸长;同时证实玉米花柱和花粉细胞壁中均存在钙调纱及钙调素结合蛋白,而且花粉和花柱细胞壁中钙调素结合蛋白的种类有差异。结果表明存在于花粉和花柱细胞外的钙调     

青篱柴通过促进亲和花粉生长而提高传粉精确性

异型花柱植物的适应意义在于提高亲和花粉的传递, 从而促进异交, 但是有不少研究发现柱头上落置了大量不亲和花粉。目前, 很少有人研究柱头是否有利于亲和花粉的萌发和花粉管伸长, 以及通过去雄处理排除花内和植株内不亲和花粉干扰从而验证二型花柱植物是否可以促进异交。本研究以亚麻科青篱柴属(Tirpitzia)的二型花柱植物青篱柴(T. sinensis)为研究对象, 分居群调查了青篱柴长、短柱型的植株数量, 测量不同柱型的花粉与柱头大小以及观察其表面纹饰, 测定不同开花时间长、短柱型的柱头活性与花粉活力, 统计自然状态下柱头上落置的不同表型花粉比例, 进一步统计花内、株内去雄和自然对照下柱头上落置的不同表型花粉比例, 计算型间、型内和混合授粉花粉管长度和花粉萌发率, 人工授粉检测其是否型内异交不亲和与自交不亲和。结果表明, 自然居群中长、短柱型青篱柴植株数量没有显著性差异; 短柱型青篱柴花粉体积显著大于长柱型, 且二者花粉表面纹饰不同, 但不同柱型的柱头表面积与表面纹饰无差异; 青篱柴开花第一天的花粉活力显著高于开花第二天, 而柱头活性在开花前两天无显著性差异; 自然状态下柱头上落置的不亲和花粉比例显著高于亲和花粉; 在长柱型青篱柴中, 花内和株内去雄显著提高了柱头上亲和花粉的落置比例; 柱头上授型内花粉, 其花粉萌发率和花粉管的长度都显著低于授型间花粉; 授粉结果表明青篱柴为型内异交不亲和与自交不亲和。二型花柱植物通过促进亲和花粉的萌发和花粉管的伸长而有利于型间授粉, 从而显著提高其传粉精确性。     

拟南芥授粉前后花粉与乳突细胞的超微结构

利用透射电子显微镜技术,对自交亲和植物拟南芥授粉前后花粉和乳突细胞的超微结构进行了观察。发现花粉和柱头乳突细胞一些未经报道的超微结构特征,可能与拟南芥花粉和乳突细胞的识别及花粉管生长相关:(1)成熟花粉中,电子透明的、体积较大的小液泡(直径200～1000nm)呈均匀分布。部分小液泡内含有多层膜状结构物质,推测可能是膜的一种储存形式,与花粉萌发时大量出现的小囊泡有关。(2)花粉萌发时,小液泡由均匀分布变为不均匀分布。(3)授粉前后的乳突细胞顶端和侧端的内壁上有明显的壁内突结构,粘附的花粉开始萌发时的乳突细胞壁内突处可观察到直径50～100nm的小泡存在,表明拟南芥乳突细胞具有一定的分泌功能。     

南瓜雌蕊与自花及远缘花粉的相互作用

南瓜柱头表面经去垢剂、蛋白酶及Con A处理后花粉不能萌发或花粉管生长受阻,Con A能专一地与柱头表面结合。柱头块加入培养液可促进花粉萌发。不同的远缘花粉授粉后在雌蕊不同部位受阻。在成熟南瓜雌蕊提取液中检测到血凝活性,凝集素可能参与雌蕊对远缘花粉的抑制。     

膏桐花粉活力与柱头可授性及其生殖特性研究

采用TTC法测定了膏桐花粉的活力和寿命,用联苯胺-过氧化氢法测定其柱头可授期,以套袋结果检测花粉活力与柱头可授性的变化,以研究柱头颜色变化与柱头可授性的关系以及开花式样对生殖成功的影响.结果表明:(1)膏桐雄花单花花期一般为2 d,花后0~9 h内花粉活力相对较高,24~33 h后花粉活力较低,48 h后花粉基本无活力.(2)膏桐雌花单花期为5~12 d,柱头可授性在花后1~4 d最强,5~8 d可授性开始逐渐降低,第9天基本失去可授性.(3)膏桐柱头表面无明显的渗出物,柱头的可授性与柱头颜色的变化相关,柱头绿色越多,柱头可授性越强;遇降雨时,少量雌花的花瓣展开而柱头仍呈球状,或者花瓣不展开而柱头先伸出,此时柱头可授性较差.(4)膏桐常表现为雄性先熟,尽管雌花数目较少,但开放速率较快,且集中在第3~5天开放,雌花开放完毕也仍有雄花未开放,为展开后的柱头留有较长时间等候昆虫传送花粉,为保障生殖成功提供了机会,但少数花序先开雌花,后开雄花,有支持异交而降低自交的倾向.     

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...     

有花植物触敏柱头的闭合行为及其适应意义

有花植物触敏柱头的闭合行为一直是传粉生态学和进化生物学研究的热点问题之一。植物花的多裂片柱头在传粉者接触后迅速闭合的现象主要存在于玄参目的一些类群中。早在上个世纪初,植物学家就对花的柱头闭合现象进行过初步的研究,认为柱头闭合主要是由于花粉在柱头上萌发时吸收水分导致柱头细胞膨压降低而引起的;并对柱头闭合的适应性提出了一些假说。近年来,许多学者研究证实柱头闭合能促进花粉萌发及花粉管伸长,或减少花粉散出与柱头接受花粉间的相互干扰,提高传粉者访问过程中花粉的散播量,并且柱头的状态会直接影响传粉者的取食行为。到目前为止,对柱头闭合的机制及其避免自交的假说还存在许多争议。关于触敏柱头的闭合行为,尤其是其适应机制及其生态学意义还有待更加系统和深入的研究。本文概述了触敏柱头的研究进展,并对研究中尚存在的一些问题进行了讨论。     

黄瓜雌花发育过程中柱头的腺特征

利用透射电镜技术研究了黄瓜(Cucumis sativus L.)雌花柱头发育过程中传递组织、分泌组织和乳突细胞的超微结构.在整个发育过程中,乳突细胞和分泌组织细胞的细胞质内密布很多管状及槽库膨大的内质网,产生很多分泌囊泡;在成熟柱头的传递组织和分泌组织细胞间观察到大量的胞间连丝;乳突细胞和分泌细胞高度液泡化,质膜内折;在柱头发育过程中分泌组织细胞的核周腔扩大形成裂瓣状核,到柱头成熟阶段裂瓣状核更加明显.进一步的研究显示,在成熟柱头的不同组织细胞中,ATPase的活性呈现在质膜和液泡膜上,随着柱头的发育,PM-H -ATPase的比活性明显增强.结果表明,黄瓜雌花柱头的腺特征随发育进程而趋于显著.     

黄瓜雌花发育过程中柱头的腺特征(英文)

利用透射电镜技术研究了黄瓜（Ｃｕｃｕｍｉｓ　ｓａｔｉｖｕｓ　Ｌ．）雌花柱头发育过程中传递组织、分泌组织和乳突细胞的超微结构。在整个发育过程中,乳突细胞和分泌组织细胞的细胞质内密布很多管状及槽库膨大的内质网,产生很多分泌囊泡;在成熟柱头的传递组织和分泌组织细胞间观察到大量的胞间连丝;乳突细胞和分泌细胞高度液泡化,质膜内折;在柱头发育过程中分泌组织细胞的核周腔扩大形成裂瓣状核,到柱头成熟阶段裂瓣状核更加明显。进一步的研究显示,在成熟柱头的不同组织细胞中,　ＡＴＰａｓｅ的活性呈现在质膜和液泡膜上,随着柱头的发育,ＰＭ－Ｈ＋－ＡＴＰａｓｅ的比活性明显增强。结果表明,黄瓜雌花柱头的腺特征随发育进程而趋于显著。     

海滨锦葵花内五柱头裂片弯曲的独自调节(英文)

海滨锦葵花柱有5柱头裂片,若传粉失败,柱头裂片向下弯曲使柱头与自身花粉接触,发生延迟自交。传粉不足条件下发生的延迟自交可能提供繁殖保障。该研究定量分析了花粉搁置和授精胚珠数对花内未授粉柱头裂片运动的影响,并测定了花粉—胚珠比及柱头可授性和花粉生活力。结果表明,花内未授粉柱头裂片的弯曲不受其他柱头接受花粉量及授精胚珠数的影响,仅响应于其自身是否接受到花粉,花粉-胚珠比值显示海滨锦葵交配系统属兼性异交;未授粉柱头经弯曲与自身花粉授触时的强柱头可授粉和高花粉生活力为自交授粉的发生提供了可能。包括柱头裂片运动在内的多个花性状有机地展示了一种新花内混合交配系统,且花内柱头裂片弯曲的独自调节为从花水平验证被广泛接受的自交进化解释——繁殖保障假说提供了可能。     

渐危植物鹅掌楸的授粉率及花粉管生长

对鹅掌楸Liriodendron chinense 3个自然居群连续3年直接统计落置柱头上的花粉量,其中 61.9％以上的柱头接受了花粉。每柱头上的平均花粉量为4.4～42.6粒,明显超过胚珠数2。授粉率是 结实率的6～8倍,鹅掌楸结实率低的主要原因可能不是由于花粉的限制。落置柱头的花粉几乎均可萌 发,少数花粉管穿过花柱道,经珠孔端进入胚囊,暗示花粉间存在着强烈的竞争。授粉率和柱头上的平 均花粉量与结实率呈正相关(R＝0.77,R=0.69)。在柱头上人工授同株和异株的花粉,花粉管生长速 率看不出明显差异,到达胚珠的时间在48～60 h之间。花开花药未裂时柱头上落置较高比例的花粉, 由于先期到达柱头的花粉最有可能受精,表明鹅掌楸有异交为主的繁育系统。人工处理包括套袋、套网、去除花被片,其结实率大大降低,而去雄后的结实率接近自然传粉结实率支持了这一观点。