拟南芥角果发育和开裂的调控机制及在油菜育种中的应用

十字花科芸苔属甘蓝型油菜(Brassica napus)在角果发育成熟过程中,因角果开裂种子散落引起产量损失最低达20%左右,最高可达50%左右。模式植物拟南芥在角果形态和开裂机制方面与甘蓝型油菜具有相似性,角果开裂主要与果瓣、胎座框和果瓣边缘层的细胞发育有关。通过对拟南芥角果发育期间基因对果瓣、胎座框和果瓣边缘层的识别和发育进行综述,明确了拟南芥角果发育和开裂的基因调控机制,提出了从模式植物到大田作物甘蓝型油菜抗裂角育种的新策略。     

北五味子的果实解剖研究

采用不同花期的子房与花谢后的果实解剖制片为材料,综合研究结果,明确北五味子的雌花,其离生心皮雌蕊群呈螺旋状着生在圆顶状的花托上。每一个单雌蕊均由鸡冠状柱头与下面膨大的子房构成。花柱缺如。子房有自背缝线上发生的假隔膜隔开,致将子房形成假二室;胚珠倒生乃至弯生,亚边缘胎座(submarginal placenta),受精后发育成旋生聚合浆果(spiral-baccacetum),内含种子1-3(2)枚。种子属双子叶有胚乳种子,胚甚小,约为种子的1/50。     

阔叶杨桐衍生胎座的发育特征(五列木科)

为观察五列木科阔叶杨桐子房中衍生胎座的发育过程,探明衍生胎座与心皮源胎座及特立中央胎座的关系,该研究采用扫描电子显微镜和体视显微镜相结合的方法,详细观察了阔叶杨桐的花芽和成熟果实。花芽采集后经FAA固定、酒精-乙酸异戊酯梯度脱水、液体CO_2干燥、扫描电子显微镜下观察;将成熟果实直接在体视显微镜下解剖观察。结果表明:阔叶杨桐花芽发育过程中,雄蕊原基发生后,5心皮快速发生,先愈合形成上部具有中轴胎座、下部是空腔的子房;接着心皮上长出胎座(心皮源胎座),在其下部空腔内与心皮相对的位置,花托顶端出现多个凸起,并逐渐愈合成半球形的衍生胎座,心皮源胎座和衍生胎座上出现多枚可育胚珠。成熟果实中,心皮源胎座和衍生胎座上均有种子,二者之间没有维管束联系。因此,衍生胎座与心皮源胎座独立发生,且晚于心皮源胎座;阔叶杨桐衍生胎座的发育过程不同于石竹科和商陆科的特立中央胎座(中轴胎座隔膜消失形成),而与杜鹃花目报春花科、假轮叶科、杜茎山科和紫金牛科的特立中央胎座类似(在花托顶端直接形成)。     

水曲柳大孢子发生及雌配子体发育的研究

水曲柳（ＦｒａｘｉｎｕｓｍａｎｄｓｈｕｉｃａＲｕｐｒ．）子房为二心皮;二室,中轴胎座,每室内具二个倒生胚珠,薄珠心,单珠被。单个孢原细胞分化于珠心顶端表皮之下,直接发育成为大孢子母细胞,大孢子四分体为直线形,通常为合点端第一大孢子具功能,胆囊发育为蓼型。     

重楼属系统发育探讨

重楼属是延龄草科一个特征鲜明的属,共约17—18种,分布于欧洲和亚洲,以中国为分布中心。在区别重楼属下各级类群时,最为有效的指标为:1.花基数(3-)4—10,花辫或萼片数与心皮数目相同;2.雄蕊2—6轮,其数目为心应数目(或萼片数,或花瓣数)的2—6倍;3.子房1室具(3-)4—10个侧膜胎座或数室而具中轴胎座,果为开裂的蒴果或不开裂的浆果;4.种子具多汁的假种皮、具不完全的假种皮或无假种皮;5.根状茎粗壮或细长匍匐.根据属内系统发育的趋势,可以确认:海南重楼Paris dunniana Levl．具粗厚根状茎、雄蕊4—6轮、子房1室具侧膜胎座、蒴果开裂、种于具完全的假种皮,是本属最原始的1个种。根据上述指标,本属划分为2个亚属7个组,其系统顺序如下.     

独行菜族8属(十字花科)植物果实及种子微形态研究

采用GMA(Glycol methacrylate,乙二醇甲基丙烯酸酯)半薄切片法,利用比较解剖学对独行菜族中代表植物8属25种果实及种子微形态结构进行观察分析。同时,以菥蓂属菥蓂为例详细介绍了假隔膜的形成过程。结果显示独行菜族果实及种子微形态特征明显,果实均为短角果,除厚壁荠属和沙芥属果实为背腹压扁外,其他属种均为两侧压扁;果实边缘有翅为独行菜族的典型特征,可分为周翅、微翅、宽翅及披针形翅;部分果皮细胞有纤维层,偶有木化,除菘蓝属、厚壁荠属、沙芥属无假隔膜结构外,其他属种均具有明显的假隔膜。种子大小为(0.8~10)mm×(0.5~2.8)mm,种皮纹饰丰富,遇水或潮湿环境可形成粘液种子。种皮通常由薄壁细胞构成,偶有木化,具内含物;除高河菜属和菥蓂属子叶与胚根的排列方式为子叶缘倚,其他属种均为子叶背倚。假隔膜为内果皮细胞向内延伸连接而成。本文完善了独行菜族果实及种子微形态结构信息,为分子系统学等其他相关研究提供基础资料。     

小草蔻花部维管束系统的解剖学研究

小草蔻花梗的维管束可分成外环和中心区两部分。进入室下区后,外环维管束向外偏移,其数目由约13束增加至约40束;中心区由不规则分布的18束变为三角形排列的12束。延伸至子房室区时,外环基本不变,而原来中心我的维管束则成为3束心皮背束、3束隔膜束及5－7束小的胎座维管束。3束心皮背束外方的主支经延长中最后进入花萼、胎座维管束于延长部基部消失。及至延长部基部,3束隔膜束的内侧横向分支,并最后与部分外环的维管束及心皮背束方的细小分支在此形成一个维管束网结,而外侧的主支直接向上延伸;近轴面的隔膜束主支分裂成4支最后进入仅有的1枚功能雄蕊,无轴面的2束隔膜束主支则各分成2－3束最后进入唇。延长部的维管束网结部分延伸入花瓣、唇瓣和腺体基部,少量进入花柱。首次提出姜科植物的花萼既代表了3枚花萼片,又包含了3枚缺失的外轮雄蕊。支持姜科的唇瓣代表了两枚缺失的内轮雄蕊及两枚腺体是隔膜腺变异结构的观点。     

重楼属系统发育探讨

重楼属是延龄草科一个特征鲜明的属,共约17—18种,分布于欧洲和亚洲,以中国为分布中心。在区别重楼属下各级类群时,最为有效的指标为:1.花基数(3—)4—10,花辫或萼片数与心皮数目相同;2.雄蕊2—6轮,其数目为心皮数目(或萼片数,或花瓣数)的2—6倍;3.子房1室具(3—)4—10个侧膜胎座或数室而具中轴胎座,果为开裂的蒴果或不开裂的浆果;4.种子具多汁的假种皮、具不完全的假种皮或无假种皮;5.根状茎粗壮或细长匍匐。根据属内系统发育的趋势,可以确认:海南重楼Paris dunniana Levl.具粗厚根状茎、雄蕊4—6轮、子房1室具侧膜胎座、蒴果开裂、种子具完全的假种皮,是本属最原始的1个种。根据上述指标,本属划分为2个亚属7个组,其系统顺序如下:A.侧膜亚属subgen.Daiswa(Raf.)H.Li:1.海南组 sect.Dunniana H.Li;2.蚤休组 sect.Daiswa(Raf.)H.Li;3.花叶组sect.Marmorata H.Li;4.球药隔组sect.Fargesiana H.Li;B.中轴亚属sebgen Paris:5.五指莲组sect.Axiparis H.Li;6.日本重楼组sect.Kinugasa(Tatewaki et Suto)Hara;7.北重楼组sect.Paris。     

‘兰箭3号’箭筈豌豆荚果发育动态及腹缝线结构研究

箭筈豌豆(Vicia sativa)是高海拔地区重要的一年生豆科牧草,但荚果成熟时的开裂现象会造成种子的严重损失。该研究以栽培品种‘兰箭3号’为对象,对其荚果在发育过程中的形态特征、水分含量、腹缝线表面结构及腹缝线横截面解剖结构的动态变化进行观察分析,以探讨箭筈豌豆荚果的裂荚机理,为生产中确定种子收获的适宜时间提供理论依据。结果显示:(1)‘兰箭3号’约在盛花后25~30d荚果变为浅棕色,此时荚果已完成生理成熟,且荚果的大小和干重均达到最大值,含水量降到最小值;盛花后25d荚果腹缝线出现裂缝,盛花后35d腹缝线完全裂开。(2)‘兰箭3号’于盛花后20d腹缝线处离层细胞开始解体;盛花后25d,内、中、外果皮的薄壁细胞均开始失水皱缩,其中内果皮的薄壁细胞部分已开始破裂,离层细胞及其下面的薄壁细胞完全解体,外部果瓣缘细胞内侧细胞壁破裂,但外侧异常加厚的细胞壁仍然保持完整并连接两个果瓣,使荚果不开裂;盛花后30~35d,内、中、外果皮的薄壁细胞完全失水,细胞壁皱缩在一起,同时外部果瓣缘细胞外侧细胞壁断裂成两部分,荚果的两个果瓣裂开。研究表明,盛花后25~30d荚果失去绿色变为浅棕色时是‘兰箭3号’的适宜收获时间,且离层和细胞失水产生的机械拉力是导致箭筈豌豆荚果开裂的主要原因,推测外部果瓣缘细胞外侧增厚融合的细胞壁很可能是‘兰箭3号’抵抗裂荚的关键结构。     

无距虾脊兰果实发育及其解剖学特征

以授粉后无距虾脊兰不同发育阶段的蒴果为材料,对果实生长动态进行研究,并用石蜡切片法进行果实结构研究。观察结果表明：无距虾脊兰果实授粉至授粉后40 d生长速度最快。果实由3心皮组成,横切面为6瓣,3瓣有胎座,3瓣无胎座,开裂后6瓣于顶端连接。发育的过程中,果皮细胞层数及果实内外表皮细胞体积不变,果实直径的增加主要来自于细胞平周分裂和中果皮细胞体积的增大。果实成熟时只有少数细胞有细胞壁增厚现象,开裂线的前体细胞细胞壁发生木质化并向不同方向收缩导致果实的开裂。     

两个角胡麻科的属在中国的分布

(一)分属检索表1(2)能育雄蕊4。果实具有一枚角状弯勾、粗大,长约10厘米,腹缝线具有鳍状刺,果实成熟时2瓣开裂 …………………………………………………………………1.长角胡麻属Proboscidea Schnidel.2(1)能育雄蕊2。果实具有2枚极短的弯勾、细小,长不足6毫米、腹缝线平滑,无鳍状刺,果实不开裂。 …………………………………………………………………2.角胡麻属Martynia Linn. (二)标本记载及分布 长角胡麻属Proboscidea Schnidel. 9种,产美洲温带。我国一种,常见于北方栽培,南方罕见。 长角胡麻 Proboscidea louisiana Wooton et Standley     

十字花科植物胚珠和种子的准确定位包埋切片法

在植物胚胎学中,要研究与胚珠和种子有关的问题,主要是通过其正中纵切面(对称面)来进行的。不同植物胚珠的类型和着生方式各不相同,包埋和切片定位的技巧很值得探讨。我们在十字花科中发现,构成侧膜胎座的四纵列胚珠,其弯曲程度及其对称面与假隔膜的夹角随发育进程而增大。我们以大白菜(Brassica pekinensis)为例,经反复试验,总结出了一种比较准确有效的定位方法,现简介如下。     

大鹤望兰花部维管束系统的解剖学研究

大鹤望兰梗横切面近三角形,花梗的维管束分散公布在基本组织内。室下区的维管束大致排列三两部分,外方为一到两环维管束组成的外维管束环,中央为分散排列的中央维管束区。前者的维管束进入子房避讳,后者的维管束进入子房的中轴,形成从维管束。至延长部后,胎座维管束逐渐消失。子房壁上的维管束较易识别的有心皮背束、心成背束伴束和隔膜束。３束心皮背束经处长部最终进入花柱。３枚心皮背束伴束最终分别进入一枚１２上轮雄蕊。     

喉毛花的胚胎学研究

本文首次系统地记载了喉毛花属的胚胎发育过程,并以此为依据讨论了该属的分类等级和系统位置。喉毛花花药四室;药壁发育属双子叶型;绒毡层单型起源,细胞具单核,属腺质绒毡层;一层中层细胞;花药壁表皮层宿存,纤维状加厚和膨大;药室内壁减缩。小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体的排列为四面体型;成熟花粉为3-细胞型。子房为2心皮、l室,典型的侧膜胎座,胚珠8列,胚珠胎座靠近两心皮腹缝线。薄珠心,单珠被,倒生胚珠。大孢子母细胞减数分裂形成的4个大孢子呈直列式排列,其中合点端的大孢子具功能。胚囊发育为蓼型。极核在受精前融合为次生核。反足细胞宿存、分裂为8～12个,每个细胞均多核和异常膨大,反足细胞形成的吸器明显。异花传粉,珠孔受精。花粉管通过破坏一助细胞进入胚囊。受精作用属于有丝分裂前配子体融合类型。胚乳发育为核型,每核含2～3核仁。胚胎发育为茄型酸浆I变型,成熟种子胚只发育至球形胚阶段。反足细胞在合子分裂之后才开始退化,在胚的发育过程中反足细胞在胚乳层之外形成一层染色深、类似“外胚乳”的结构。比较喉毛花、龙胆属、假龙胆属以及肋柱花属的胚胎学特征表明喉毛花与假龙胆属的亲缘关系最近,在分类等级上作为一个独立的属较为合适,在系统位置上它比假龙胆属更为原始。     

马兜铃属(马兜铃科)花的形态发生研究

对马兜铃属植物北马兜铃(Aristolochia contorta Bge.)花形态发生的扫描电镜观察表明:其花萼在发生时与苞片相似,6枚雄蕊呈4枚先发生、2枚后发生的方式,心皮的发生以6个胎座突出到子房室中为特征,由侵入的侧膜胎座合生为中轴胎座。在胎座发生发育过程中,在花药的腹面各产生一个突起,此突起后来与胎座上端相连,最终发育为合蕊柱裂片。结合文献资料,我们认为北马兜铃的花被与苞片是同源的,其合蕊柱裂片来自于雄蕊,中轴胎座是次生的。     

假格孢属一中国新记录种*

鸡冠花假格孢 图1 Nimbya celosiae E.G.Simmons & Holcomb, Mycotaxon 55:144, 1995. Fig. 1 病斑扩散,圆形至椭圆形,中央灰褐色,边缘浅黄褐色;在经保湿的标本上菌丝体表生或埋生基物中;菌丝无色,纤细,具隔膜;分生孢子梗单生,短、粗大,褐色至暗褐色,30~55×4.5~5.5祄,通常具有1~2个产孢孔;产孢细胞内壁芽生孔生式产孢;分生孢子单生或2个链生,椭圆形或倒棍棒形,浅褐色,孢身由内壁形成的离壁假隔膜分成许多腔室,横（假）隔膜5~15个,偶有真隔膜,纵隔膜或斜隔膜0~4个,成熟的分生孢子孢身50~120×15~21祄,中部宽,两端渐…     

化学催熟剂对油菜角果叶绿素含量及抗氧化酶系统的影响

采用大田试验研究了两种化学催熟剂（敌草快和农达）对生长后期油菜角果的叶绿素含量、抗氧化酶系统（CAT、SOD、POD活性）、细胞膜透性及MDA含量的影响.结果表明：采用敌草快催熟,油菜角果皮叶绿素含量下降,SOD、POD、CAT活性及细胞膜透性和MDA含量显著提高,导致角果膜脂过氧化,且作用强度随处理浓度的增加而增加;采用农达催熟,油菜角果皮叶绿素含量所受影响较小,SOD、POD和CAT活性上升缓慢,细胞膜透性和MDA含量增加不明显.随着催熟时间的推移,油菜角果保护酶活性受到不同程度的抑制,这可能与催熟剂干扰酶系统分子结构有关.     

萝卜和花生的果皮为什么不开裂

问我是一名初中植物教师,在讲《果实的结构和种类》时,课本把萝卜划为裂果中的角果,在参考资料中花生被划为裂果中的荚果,但是通过观察和查阅资料,都说萝卜和花生的果皮是不开裂的,为什么?希百忙中在《植物杂志》教学园地栏目里,给予说明. 徐如梓答你问的问题萝卜的果实不开裂,为什么列入裂果类中的角果,以及花生的果不裂,为什么列入     

24种十字花科短命植物的扩散体特征与扩散对策

对准噶尔荒漠中24种十字花科短命植物的扩散体特征与扩散对策的观测结果表明:种间果实和种子的形态各异,角果开裂与否与其木质化程度有关。木质化程度较高的角果不开裂。其中长角果以果节为扩散单元自体扩散。而短角果有两种扩散单元,以果实为扩散单元的无辅助扩散结构或具翅或绵毛,分别进行自体或风媒扩散;以果序的一段为扩散单元的果实具坚硬呈勾状的喙,通过果序梗断裂或附在动物体表散布,兼具自体扩散和动物体外传播的二重性。木质化程度较低的角果开裂,以种子为单元扩散。其中微尘状种子无辅助扩散结构,在果皮开裂时产生的张力或风力的作用下散布;粘液种子以水媒为主,兼具风媒和动物传播的特点;粘液和翅并存的种子具有风媒和水媒扩散的二重性。果翅等辅助扩散结构有利于长距离散布,绵毛及种皮粘液使果实或种子与地表能更好地粘附,木质化结构及种皮粘液还具有保水和保护作用。从扩散的时空特征看,24种植物在扩散持续时间上有集中扩散和持续扩散两种方式,前者避免了种子干旱失水和被捕食,属逃逸对策;后者形成空气种子库逐批扩散,属保护对策。从空间上,异果芥(Diptychocarpus strictus)果序上、下部果实的开裂方式与时间、种子形态完全不同,导致其扩散时间与距离不同;离子芥(Chorispora tenella)等类群果实不同部位的果节非同步脱落以及爪花芥(Oreoloma sulfureum)果实上、下部木质化程度及开裂方式不同,导致其果节或种子的扩散时间不同。以上这些特征对于它们在荒漠环境中成功地扩散、定居,抵御干旱、逃避捕食,避免同胞种子间的竞争、保障物种延续并扩大种群等,具有重要的生态学意义。     

倒地铃花的形态分化与花药结构研究

利用体视显微镜、半薄切片和超薄切片法对倒地铃(Cardiospermum halicacabum Linn.)雄花和假两性花开花过程及花药发育过程进行了观察和比较研究。结果显示:(1)花蕾发育早期,倒地铃雄花和假两性花的花蕾形态没有区别;花蕾发育后期,雄花雌蕊退化,假两性花雌蕊继续发育,花蕾外部形态出现差异;开花时雄花花药开裂,假两性花花药不开裂。(2)倒地铃雄花和假两性花均具四室花药,呈蝶形;花药壁细胞从外到内依次是表皮、药室内壁、中层(2层)和绒毡层;花药壁发育为基本型,绒毡层为单核分泌型,四分体为四面体型,花粉粒两核;开花时雄花和假两性花中层都有残留;小孢子液泡化时,绒毡层开始降解,两核花粉粒时,假两性花绒毡层降解较快。(3)雄花药室内壁次生加厚完全,裂口区发育,连接同侧花粉囊的连接组织降解,花药开裂;假两性花药室内壁次生加厚不完全,具唇形细胞,药隔细胞壁未降解,同侧花粉囊未连通,花药四室,不开裂;假两性花成熟花粉粒细胞质稀少,内壁不完整。本研究结果表明,倒地铃的雄花是由两性花在发育早期雌蕊停止发育形成的,假两性花则由两性花在发育晚期雄蕊功能退化造成的。