茄子雄性不育系花粉败育的细胞学观察

以种间杂交创建的茄子雄性不育系为试材,采用形态学和细胞学观察对其花药形态、败育发生时期和机理进行了研究。结果表明：根据花药形态茄子雄性不育系材料可被划分为退化型、瓣化型和中间型3种类型;前期Ⅰ是3类不育系雄性败育发生的关键时期,绒毡层结构与功能异常可能是导致3类材料雄性败育的共性原因,减数分裂异常为败育的中间过程。花药瓣化类型不育材料在败育时期上表现出多样性,多糖类营养物质转运受阻也可能是其发生雄性败育的原因之一。     

二角型小麦雄性不育系花粉败育的细胞学研究

应用石蜡切片和醋酸洋红压片法,从细胞学角度对4个同质异核二角型小麦雄性不育系ms(bicor)-8222、ms(bicor)-80(6)、ms(bicor)-5-4及ms(bicor)-5-8的花粉败育过程进行了比较研究。结果表明：(1)4种不育系败育特点总趋势基本雷同,但也因特定核型亦存在一些差异;(2)二角型雄性不育系小孢子发生与其保持系相似,花粉败育就花药而言,中层有延迟退化、解体的趋势,就花粉粒而言,败育主要发生在二细胞花粉粒后期至三细胞花粉粒期;(3)4个不育系花粉败育异常,主要表现为二分体细胞内有微核出现,内缘壁周缘细胞均呈次生纤维状增生;维管束鞘细咆排列不规则,花粉大小不一;(4)花粉败育与营养供应无直接关系,细胞核对花粉育性及育性相关性状相对细胞质影响较小。     

白菜细胞核雄性不育两用系的细胞学观察

对白菜细胞核雄性不育两用系进行了花粉母细胞减数分裂和小孢子发育的细胞学观察,实验结果初步表明不育系小孢子败育时期在减数分裂末期Ⅱ这一阶段,败育方式是不能形成四分体,随后小孢子内颗粒状的内含物不断外溢,直至成为一个空壳,药室萎缩,导致花粉败育。     

红菜薹雄性不育系花药败育的细胞形态学观察

采用石蜡切片技术,在光学显微镜下系统研究了红菜薹(Brassica campestris L.ssp．chinensis L.var．utilis TsenetLee．)波里马胞质雄性不育系(Polima CMS)、红菜薹萝卜胞质雄性不育系(Ogura CMS)及相应保持系花药发育过程的细胞形态学特征。观察结果表明：红菜薹Polima CMS花药发育受阻于孢原细胞阶段,不形成花粉,属无花粉型,此不育系花药不形成绒毡层和中层;而红菜薹Ogura CMS花药败育发生于小孢子母细胞期或四分体时期,表现为绒毡层细胞异常,挤压四分体,导致四分体和绒毡层同时解体而败育。     

光敏雄性不育谷子683小孢子败育途径观察

对光敏雄性不育谷子（Setaria italica）683在长日（＞15h）和短日（＝10h）下小孢子的发育途径、花药中药粉总数及游离花粉总数作了观察和统计,发现长日条件下,小孢了败育主要发生在造孢细胞和花偻母细胞时期,此时,有60％－80％的药室的造胞细胞和花偻母细胞严重收缩,细胞结构破坏,演变成着色极深的“异常黑块”（埃氏苏木精染色）。每花药中花粉平均数,长日条件下为66.84,短日照下为111.86,差异显著,每视野中的游离花粉平均数,长日条件下为13.73,而在短日条件下为20.1.研究对“异常黑块”的出现与花粉总数大幅度降低的关系作了分析,并讨论了“异常黑块”发生的可能原因及其与小孢子败育的关系。     

棉花晋A细胞质雄性不育系的细胞形态学观察

棉花晋A细胞质雄性不育系雄性败育的主要时期是在造孢细胞增殖--小孢子母细胞形成时期.造孢细胞和小孢子母细胞退化导致雄性不育的主要细胞学特征是造孢细胞不能进行正常的有丝分裂,胞内常含有n个微核,小孢子母细胞细胞质液泡化,并且认为绒毡层的退化与小孢子母细胞败育密切相关.     

稻类雄性不育系的花粉败育途径研究

对水、旱稻５ 个两系不育系和１ 个三系不育系的花粉败育途径的观察发现,野败三系不育系珍汕９７Ａ 和３ 个两系不育系是以核退化为典型特征的花粉败育途径,其败育时期发生在单核晚期。新选育成的旱稻昆植Ｓ－１ 和水稻昆植Ｓ－２两个两系不育系则是以核增生为典型特征的花粉败育途径。对两类花粉败育途径的细胞学特点和不育的稳定性进行了比较分析     

棉花晋A细胞质雄性不育系的细胞形态学观察

棉花晋A细胞质雄性不育系雄性败育的主要时期是在造孢细胞增殖——小孢子母细胞形成时期。造孢细胞和小孢子母细胞退化导致雄性不育的主要细胞学特征是：造孢细胞不能进行正常的有丝分裂,胞内常含有n个微核,小孢子母细胞细胞质液泡化,并且认为绒毡层的退化与小孢子母细胞败育密切相关。     

杉木雄性不育株与可育株小孢子囊发育的电镜研究

杉木雄性不育属“无花粉型”,败育从无也原细胞押分体时期、中层细胞增生,压迫小孢子母细胞,使之养分更加缺乏并引起减烽分裂异常。其表皮层和药室内壁细胞中具大量蛋白体,影响了绒毡层对小孢子发育的外源蛋白的供应;表皮层具膜状溶酶体,引起淀粉粒缺乏和酶系统代谢异常;绒毡层发育后期,缺少包被小泡,乌氏体及绒毡层膜,内质网少,短而光滑,严重影响了绒毡层对小孢子母细胞或小孢子养分和合成细胞壁物质的供给;     

杉木雄性不育株与可育株小孢子囊发育的电镜研究

杉木雄性不育属“无花粉型”,败育从无孢原细胞到四分体时期,中层细胞增生,压迫小孢子母细胞,使之养分更加缺乏并引起减数分裂异常。其表皮层和药室内壁细胞中具大量蛋白体,影响了绒毡层对小孢子发育的外源蛋白的供应;表皮层具膜状溶酶体,引起淀粉粒缺乏和酶系统代谢异常;绒毡层发育后期,缺少包被小泡、乌氏体及绒毡层膜,内质同少、短而光滑,严重影响了绒毡层对小孢子母细胞或小孢子养分和合成细胞壁物质的供给;线粒体发育异常,能量代谢减弱,导致小孢子母细胞或小孢子一系列生理活动紊乱及其原生质体解体。     

羽叶薰衣草雄性不育的细胞学研究

用光镜和电镜观察羽叶薰衣草(Lavandula pinnata L.)雄性不育小孢子发育过程的细胞形态学特征.结果表明:羽叶薰衣草花药4枚,每枚花药通常具4个小孢子囊.花药壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此之前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此 前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四     

新型光温敏小麦不育系337S的组织结构研究

普通小麦(Triticum aestivum)不育系337S是一种对短日低温、长日高温均敏感不育的新型光温敏雄性不育系。对经过短日低温、长日高温处理的不育系花药及其小孢子的形态和发育过程进行了观察,观察结果表明,不育系337S的花药异常短小,开花后花丝短,花药难外露。花药发育过程中中层组织发育紊乱,绒毡层提前解体,影响了花粉母细胞发育所需的营养供应,导致短日低温处理下的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ和长日高温处理下的花粉母细胞发育时期花粉母细胞发育异常,形成异常小孢子,造成败育。     

水稻雄性不育系花药微量热分析

采用LKB2277生物活性检测器,对核-质互作雄性不育水稻不育系紫稻A、野败型不育系珍汕97A,红莲型不育系红莲粤泰A和马协型不育系马协A等4个不育系以及1个保持系紫稻B的花药进行了37℃条件下等温呼吸曲线的测定,微量热分析结果表明,每一不育系都具有一特征曲线,等温曲线的幅度高低和走势与花药中花粉粒的败育程度呈睚相关,这与我们的细胞学观察结果相一致。以紫稻A败育最彻底,其呼吸曲线幅度最低,能量代谢最不活跃;余者呼吸曲线幅度递增,依次为珍汕97A,马协A,和红莲粤泰A,最后为紫稻保持系B。     

拟南芥雄性不育突变体ms1502的遗传及定位分析

通过EMS诱变、背景纯化与遗传分析,从拟南芥（Arabidopsis thaliana）中筛选到了一棵隐性单基因控制的雄性不育突变体ms1502。细胞学观察发现,突变体在小孢子从四分体释放出后花药绒毡层过早衰亡,小孢子的内容物不正常地凝聚,最终无法形成正常的花粉粒。利用图位克隆的方法对该基因MSl502进行了定位,结果表明MS1502位于第4条染色体上分子标记F25124和T12H20之间105kb区间内。目前该区间内尚未见到花药发育必需基因（不育基因）的报道,因此MS1502是一个控制花粉发育的新基因。     

云南紫稻细胞质雄性不育系花药发育过程中Ca2+的分布特点

运用焦锑酸钾沉淀法研究了云南紫稻细胞质雄性不育系和保持系花药在发育过程中Ca^2 的分布特点。结果表明,保持系的花粉母细胞和小孢子的胞质内部基本无Ca^2 的沉淀,后期花粉外壁出现Ca^2 的沉淀;保持系早期的绒毡层细胞形态正常,胞内有少量Ca^2 沉淀,后期绒毡层细胞开始凋亡,胞质凝集,胞内出现大量Ca^2 的颗粒。不育系花粉母细胞在减数分裂时期败育,胞质液泡化,内部出现大量Ca^2 的沉淀;不育系绒毡层细胞形态正常,胞内无Ca^2 的沉淀。绒毡层与花粉母细胞、小孢子之间出现大量Ca^2 颗粒。探讨了不育系花药花粉母细胞中以及与绒毡层细胞之间Ca^2 的异常积累与雄性不育的关系。     

水稻胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层发育过程中的Ca2+分布变化

利用焦锑酸钾沉淀法研究了野败不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层细胞的发育过程及其细胞中Ca2 的分布变化。研究发现保持系绒毡层细胞在单核花粉晚期才开始迅速解体,而不育系绒毡层细胞在花粉母细胞时期就开始出现核膜、细胞膜解体,此过程持续到二核花粉时期。珍汕97A绒毡层细胞从花粉母细胞时期开始,细胞质内有少量颗粒状的Ca2 沉淀;减数分裂时期,绒毡层细胞的内切向壁表面有大量大颗粒的Ca2 沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞周围集聚一层Ca2 沉淀。而保持系绒毡层细胞遮花粉母细胞时期和减数分裂时期细胞内没有Ca2 沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞内的Ca2 沉淀主要分布在解体的细胞质内。推测绒毡层细胞结构发育的异常和Ca2 的异常分布可能与花粉的败育有关。     

不结球白菜雄性不育系及其保持系花药发育的细胞学观察

以不结球白菜（Brassica campestris ssp．chinensis Makino）雄性不育系及其保持系为试验材料,选择不同发育阶段的花蕾,取其花药,制成石蜡切片和超薄切片,经染色后在电子显微镜下观察。结果表明,不结球白菜雄性不育系与保持系的花药发育有明显的不同：不育系花药发育受阻于花粉母细胞分化期,形成1～3个药室,并形成正常的四分体小孢子,此时细胞组织逐步解体,形成空腔花药;最后向内皱缩;保持系花粉母细胞能形成正常的四分体,进而形成小孢子,最终形成充满正常花粉粒的花药。     

以基因枪介导获转ps1—barnase基因的工程雄性不育水稻植株

以ps1-barnase(brn)为目的基因,pHcintG(PG)为选择/标记基因进行共转化,以PDS-1000-氦气基因枪介导,将brn及PG基因转化到水稻台北309及秋光的核DNA中,得到了转ps1-barnase基因的工程雄性不育植株。以悬浮细胞作为基因枪轰击的靶材料,转化植株再生频率较初级愈伤组织的为高。转brn基因植株的其他主要性状与供体亲本无显著差异,但却表现不育。其不育的程度在不同的植株之间表现不同。在转brn基因植株中观察到全不育(占全部brn阳性植株的40.6％)、高不育(占15.6％)及半不育的个体(占43.7％)。全不育的转基因植株自交完全不能结实(结实率为零),除个别植株外,花粉完全不被I-KI染色;而人工授以正常的花粉则可以获得杂交种子。而brn基因的阴性植株及未进行转化的对照植株则完全可育,表明转基因植株之雄性不育乃brn基因所致。结果表明,brn基因在水稻中是完全可以正常表达的,其表达的时期推测在花粉母细胞减数分裂前至花粉形成之间的整个时期。     

甜椒胞质雄性不育雄配子发育的解剖学和超微结构研究

运用石蜡切片和电子显微镜超薄切片方法观察了甜椒(Capsicum annuum L．)细胞质雄性不育系8A和保持系8B雄配子发育过程。结果表明：不育系和保持系都能正常进行减数分裂,绒毡层细胞无明显差异,形成了正常的四分孢子。在四分体单核居中期后,不育系的绒毡层细胞异常膨大并伸进药室,挤压花粉粒,同时绒毡层细胞提前降解,不育系单核晚期花粉粒开始崩出内含物。致使不育系的雄配子在双核花粉粒形成之前就完全裂解,不能发育成正常的花粉粒。此外,超薄切片还观察到不育系花粉粒在单核早期绒毡层细胞线粒体空泡化,这种变化表明雄性不育的遗传缺陷包括在花药发育早期发生的线粒体结构变化。