水稻幼穗形态发生与顶端分生组织的研究

应用“铸模”扫描电镜法和组织切片技术对水稻幼穗的形态发生过程和顶端分生组织（ Ａｐｉｃａｌｍ ｅｒｉｓｔｅｍ ）进行了系统而细致的研究。研究表明：从营养生长转入到生殖生长早期,水稻生长锥发生了显著的变化,根据苗端分生组织（ Ｓｈｏｏｔ ａｐｉｃａｌｍ ｅｒｉｓｔｅｍ , Ｓ Ａ Ｍ ）中原基分化的属性,将水稻幼穗早期起源和发育过程分为花序顶端分生组织期（ Ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｐｉｃａｌ ｍ ｅｒｉｓｔｅｍ ｐｈａｓｅ, Ｉ Ａ Ｍ Ｐ）、小穗顶端分生组织期（ Ｓｐｉｋｅｌｅｔ ａｐｉｃａｌ ｍ ｅｒｉｓｔｅｍ ｐｈａｓｅ, Ｓ Ｐ Ａ Ｍ Ｐ）、花顶端分生组织期（ Ｆｌｏｒａｌ ｍ ｅｒｉｓｔｅｍ ｐｈａｓｅ, Ｆ Ｍ Ｐ）。在这 ３ 个大的发育时期,又根据每一发育时期中的原基分生组织生长发育的程度及先后顺序分别又可分为：花序 ０ 期、花序Ⅰ期、花序Ⅱ期;小穗期Ⅰ期、小穗Ⅱ期、小穗Ⅲ期;内稃原基分化期、浆片原基分化期、雄蕊原基分化期、心皮原基分化期。同时,在研究过程中还发现了一些与前人所不同的形态发生特征,并初步探讨了水稻幼穗早期的起源及分化发育的机理。     

水稻穗型的遗传调控研究进展

穗型作为水稻(Oryza sativa)重要的农艺性状,近年来一直是研究热点。该文简要介绍了水稻穗部发育的一般过程,总结了近年来发现的调控水稻穗型相关基因,并根据水稻幼穗发育过程将其分为4类:分别调控枝梗分生组织的形成、枝梗分生组织的大小、小穗分生组织的转变时间以及枝梗的伸长;并概括分析了上述基因在调控水稻幼穗发育过程中所呈现出的路径关系。最后对水稻穗型遗传调控研究的未来发展方向进行了展望。     

芸薹属植物发育过程中顶端结构的解剖学研究

本文采用解剖学方法研究花椰菜、青花菜、结球甘蓝和大白菜在生长发育过程中顶端分生组织结构的变化及之间存在的差异。结果显示它们的顶端分生组织结构都是由最初幼苗的原套-原体结构逐渐发育到过渡型分区结构、典型化五个分区结构,至开始进入生殖生长时期的四个分区结构(形成层状细胞区消失)。四种植物在进入生殖生长后,顶端分生组织细胞行为不同:大白菜和甘蓝顶端亚外套两侧细胞分裂分化形成顶生叶原基,在顶生叶原基内侧的细胞将进行分裂产生花序侧枝原基。花椰菜和青花菜顶端亚外套两侧细胞分裂形成花序分生组织,花序分生组织增生即为花球体;内部解剖结构表现为分生组织不断分裂增多的过程。这些结果为研究花序表型发生的解剖学本质及分子生物学研究分生组织发育方向奠定了基础。     

茎顶端分生组织在植物发育过程中的保持、转变和逆转

顶端分生组织(shoot apical meristems,SAM)为产生新的器官和组织而不断提供新的细胞,它的活性依赖于平衡分生组织细胞的增殖和器官发生之间关系的调控基因.来自不具备光合能力的顶端分生组织的细胞可形成具有光合能力的营养器官.在从营养生长到生殖发育的转变过程中,茎顶端分生组织,转变为花序分生组织,最终形成花分生组织.在进入开花决定状态以前,SAM的状态很大程度上受到环境信号和转录调控因子的影响.以模式植物拟南芥为主,对在顶端分生组织的保持和转变中复杂同时又有差异的基因调控网络进行讨论.在花和花序分生组织逆转过程中,SAM中的细胞也受到相关基因的调控,且表达方式存在明显的时空差异.因此,具有决定性的和未决定性双重特性的分生组织之间的转变和相互协调,对于器官发生和形态建成起到至关重要的作用.     

水稻细胞质雄性不育系及其保持系幼穗发育过程中内源激素的变化

利用酶联免疫测定技术研究了水稻细胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B在幼穗发育过程中叶片、幼穗和花药中内源IAA、GA1＋4、ABA和iPAs含量的动态变化。结果表明,1）从幼穗发育的雌雄蕊形成期到三核花粉期,保持系叶片中IAA水平高于不育系,并在二核花粉期最高;在幼穗和花药中也以保持系为高。2）保持系与不育系叶片中GA1＋4含量变化趋势相似,均为先升后降,但从单核到三核花粉期以保持系为高;在幼穗和花药中也都以保持系为高。3）不育系叶片中ABA水平在幼穗发育早期明显高于保持系,中期与保持系相近,后期又高于保持系;在幼穗和花药中也都以不育系为高。4）保持系叶片、幼穗和花药中iPAs含量始终显著高于不育系。5）保持系叶片中IAA＋GA1＋4＋iPAs与ABA之比值也始终高于不育系。提示不育系叶片、幼穗和花药中IAA、GA1＋4、iPAs和ABA含量出现了异常,且IAA、GA1＋4和iPAs亏缺以及ABA盈积可能与水稻细胞质雄性不育发生有关。     

水稻幼穗-颖花发育的研究进展

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,也是单子叶植物发育生物学研究的理想模式植物,水稻幼穗和颖花的发育还是最终产量赖以依托的基础。对水稻幼穗和颖花发育的研究已成为植物分子遗传学和作物科学共同的研究焦点。近年来,有关水稻幼穗和颖花发育的研究取得了长足的进展,本文对幼穗和颖花的发育过程、栽培措施和环境因子对幼穗和颖花发育的影响以及幼穗和颖花发育的相关基因等方面的国内外进展进行了综述,同时指出了目前研究中存在的问题及相应的研究对策。     

天麻发育过程中多糖的变化及分布

天麻发育过程中多糖颗粒的数量随球茎的发育而增加,其体积随细胞的增长而增大,至开花结实期其数量极大地下降。 花序芽形成时细胞内多糖的积累达最高峰,与花序芽形成前及开花结实期比较有极其显著的差异性(P<0.001)。因此,花序芽形成时是采收商品天麻最合适时期。 多糖颗粒在生长代谢能力较低的薄壁细胞内大量积累,但在生长代谢旺盛的顶端分生组织;输导组织及染菌的细胞内缺少。     

水稻穗型突变体cl的鉴定、保护与遗传分析

通过神州八号飞船搭载广东省常规优质稻主导品种粤农丝苗获得一个稳定遗传的穗型突变体cl,中文名为粤花占1号,2015年完成农业部植物新品种权的申请工作(申请号:20151728.8,公告号:CNA014491E)。该突变体农艺性状与野生型极为相似,熟色好,产量高,但表现出异常的花序结构,一次枝梗数增加,二次枝梗、小穗梗长度严重缩短,枝梗顶端小穗3粒簇生在一起。进一步的细胞学观测发现,差异主要源自幼穗分化的第3期到第4期发育异常所致。遗传分析表明该性状由非完全显性单基因控制,BSA性状定位法初步将该基因定位于染色体6,命名为CL-6。本研究的结果为进一步精细定位和克隆CL-6基因、找到控制水稻幼穗枝梗伸长缩短的功能基因或调控因子奠定基础,同时为培育理想穗型水稻和观赏农业提供优良种质。     

糖蜜草（Melinis minutiflora Beauv．）幼穗分化发育．及花和果实形态的研究

本文对糖密草（ＭｅｌｉｎｉｓｍｉｎｕｔｉｆｌｏｒａＢｅａｕｖ．）的幼穗分化发育及花和果实的形态作了研究,将幼穗分化发育过程划分为以下九个时期：第一苞原基形成期;第一次枝梗原基形成期;第二、三次枝梗原基形成期;小穗及颖花原基形成期;雌、雄蕊原基形成期;花粉母细胞形成期;花粉母细胞减数分裂期;花粉充实期;花粉成熟期。全过程历时约需４２ｄ．从抽穗到颖果成熟约需５０ｄ。糖蜜草的花序为圆锥花序。每花序有可育花２０００—３０００朵．小穗是由小穗轴、内外颖片、不育花外稃和小花构成。小花包括有内外稃各一片、一鳞被、雄蕊三枚和一枚雌蕊,颖果千粒重为９１ｍｇ。     

水稻细胞质雄性不育系及其保持系幼穗发育过程中内源激素？…

利用酶联免疫测定技术研究了水稻细胞质生不育系珍汕９７Ａ及其保持系珍汕９７Ｂ在幼穗发育过程中叶片,幼穗和花药中内源ＩＡＡ,ＧＡ１＋４,ＡＢＡ和ｉＰＡｓ含量的动态变化,结果表明：１）从穗发育的雌雄蕊形成期到三核花粉期,保持系叶片中ＩＡＡ水平高于不育系,并在二核花粉最高;在幼穗和花药中也可保持系为高。２）保持系与不育系叶片中ＧＡ１＋４含量变化趋势相似,均为先升后降,但从单核到三核花粉期以保持系为高;在粉     

高等植物开花研究现状简述

本文阐述了高等植物开花（包括光周期和春化作用,花序分生组织形成和花发端,以及花器官发生和发育）研究的一些进展,着重介绍了花发育过程中的基因调控方面的研究成果     

高等植物开花研究现状筒述

本文阐述了高等植物开花(包括光周期和春化作用,花序分生组织形成和花发端,以及花器官发生和发育)研究的一些进展,着重介绍了花发育过程中的基因调控方面的研究成果。     

油松雌球果的发生和发育研究

运用薄切片技术对油松（Ｐｉｎｕｓ ｌａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓ Ｃａｒｒ．）雌球果的发生和发育进行了研究。结果表明：８月初,雌球果原基发生,共外部形态发生明显变化,但内部细胞组织学分区结构与营养茎端结构相似;１０月中旬,雌球果原基的鳞片叶腋处产生最裨的苞片原基,以后苞片原基由基部向顶端连续发生。此时球果原基的顶端结构姨生变化,顶端分生组织区、中央母细胞区和周围分生组织区衍化为套层,肋状分生组织衍化为     

晚粳,早籼光敏核不育水稻幼穗分化后光周期效应的比较

报道了日长对不同晚粳（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａｓｕｂ．ｊａｐｏｎｉｃａ）及早籼（Ｏ．ｓａｔｉｖａｓｕｂ．ｉｎｄｉｃａ）水稻幼穗发育的影响。发现在晚粳中,二次枝梗期之后所给予的长日处理除延迟幼穗分化进程外,还会影响颍花的发育,表现为颍花密度及结实率下降。而早籼稻中则无明显的类似效应。因此日长对幼穗发育的影响与日长对幼穗分化诱导的影响有一定的相关性。同时,长日对晚粳幼穗发育的影响与引起光敏不育表现的时期相同,表明光敏不育水稻的雄性不育是该突变体雄蕊发育对长日抑制幼穗发育影响的一种特殊反应。     

不同时期土壤营养与空气营养对水稻器官生长发育的影响

1.本試驗采用大田竹筒栽培固定土壤因素,改变空間距离的方法,探討水稻在幼穗分化始期前后空气营养对水稻器官生育的影响。采用固定空間距离来控制空气因素,而以大田栽培和竹筒栽培来改变土壤因素的方法,探討水稻在幼穗分化始期前后土壤营养对水稻器官生育的影响。 2.試驗結果初步說明,水稻在幼穗分化始期以前加强土壤营养,而后加强空气营养,对水稻器官的生长发育具有良好的效果。 3.幼穗分化始期加强通风透光处理試驗結果証明:在水稻幼穗分化始期进行放寬行距、缩小株距、稀疏等来加强通风透光处理,以增加生育后期的空气营养,能显著地提高水稻的抗倒伏性,促使稻穗发育良好。 4.从試驗中初步得到的結果,我們认为:水稻群体与外界环境条件的統一过程中,存在着两个基本的矛盾——空气营养和土壤营养,其轉折点可能在幼穗分化始期,在此以前土壤营养是主要的,而后空气营养是主要的,合理調节这两个矛盾(卽空气营养和土壤营养)是密植增产的重要关鍵。     

OsMADS34与OsMADS56蛋白互作及OsMADS56表达模式分析

MADS-box蛋白可以通过形成多聚体复合物发挥功能。Os MADS34作为一个多样功能的SEPALLATA(SEP)基因,其可以控制水稻花序及小穗的发育。为了了解Os MADS34在控制水稻花序及花发育的机理,我们利用水稻Os MADS34作诱饵蛋白,从构建的水稻枝梗分生组织的c DNA文库中筛选可以互作的未知蛋白。利用酵母双杂交分析,筛选到了互作蛋白Os MADS56,并通过自激活验证及蛋白定位分析降低了假阳性及假阴性的因素影响。利用定量PCR对Os MADS56的表达模式进行分析,Os MADS56在水稻花序和小穗发育时期表达,Os MADS56可能是在蛋白水平上与Os MADS34相互作用共同调控水稻花序的发育。本工作为今后进一步研究Os MADS34及开花基因如何调控水稻花序和花发育提供了见解。     

高等植物成花分子机理研究现状及展望

以拟南芥、金鱼草为例,介绍了近几年植物成花（包括成花诱导、花序分生组织的组成、花发端、花器官发生及发育）研究的一些进展,着重介绍了成花过程中基因的表达,调控与生理功能。     

狗牙根花序发育过程的形态学观察

对狗牙根(Cynodon dactylon‘C299’)花序发育过程中的形态学变化进行了观察。结果表明,‘C299’花序的整个发育过程可分为8个阶段,即营养生长期、穗轴发生期、苞叶原基分化期、小穗原基分化期、小穗分化期、小花分化期、颖片和内外稃发育期及花药和柱头形成期。其中,穗轴发生期(直立茎上有6~9片叶)是抑制花序形成和决定种子产量的关键时期。     

峨眉尖舌苣苔（苦苣苔科）花部形态发生及其系统学意义

观察了峨眉尖舌苣苔（Ｒｈｙｎｃｈｏｇｌｏｓｓｕｍｏｍｅｉｅｓｅ）花序及花的形态过程,并同近缘类群进行比较和分析,结论如下：１）峨眉大苣台花发生组织通常的总状花序分生组织已发生开变和位偏从而导致不平衡分化,形成花偏向于腹部一侧的变了形的总状花序,２）花冠和能育雄蕊的两侧性可能和退化雄蕊相关。３）该种雄蕊早期的发生和发育过程仍保持着祖先群群中轴肥座的系统发生式样,并在随后的发育过程中转变成侧膜胎座,４     

百脉根类LATERAL ORGAN BOUNDARIES基因的分离及表达方式

植物顶端分生组织可分为中央区,周缘区和肋区。在植物胚后发育中,侧生器官产生于顶端分生组织的周缘区。顶端分生组织和侧生器官之间的边界的建立和维持是一个非常重要的发育过程,许多调节子参与控制这个过程。拟南芥的LATERAL ORGAN BOUNDARIES（LOB）基因具有独特的表达模式,其表达的范围与上述的边界区域重合。LOB基因隶属于一个大的基因家族一,OB结构域基因家族。该家族编码的蛋白在N端具有一个保守的LOB结构域,该家族LOB基因以外的成员也参与拟南芥不同的发育过程。为了探讨在与拟南芥亲缘关系较远的豆科中LOB同源基因的功能,我们在豆科模式植物百脉根中分离了3个LOB同源基因,命名为LjLOB基因,并用RNA原位杂交方法研究了这3个基因的表达模式。研究结果显示,LjLOB1和LjLOB3都强烈地在小叶原基的基部表达,这种表达模式可能与小叶原基和复叶原基之间的边界相关。而LjLOB4则在发育中的花芽不同轮之间的边界上表达。百脉根中这3个基因具有不同的表达模式,强烈地提示它们的功能发生了分歧：LjLOB1和LjLDB3可能在复叶发育中具有重要功能;而LjLOB4则可能参与了花的发育。