中国鹅掌楸小孢子发生的细胞化学研究

多糖、脂类和蛋白质的消长变化与花粉发育过程中营养供应存在着密切的关系。雄蕊特别是花药壁内的多糖在减数分裂过程中逐渐消耗殆尽。初期的小孢子母细胞内脂滴的含量丰富,无淀粉粒,也无颗粒状的蛋白质。进行减数分裂的小孢子母细胞内、中层及绒毡层细胞积累了大量的蛋白质与脂类;减数分裂完成后,绒毡层和四分体小孢子开始逐渐积累淀粉与脂类,但蛋白质的含量较少,至小孢子时期,小孢子壁及绒毡层细胞的径切向壁和内切向壁沉积了大量的脂类物质,而且小孢子核周围分布大量淀粉粒,未观察到蛋白质颗粒。     

中国鹅掌楸小孢子发生的细胞化学研究

多糖、脂类和蛋白质的消长变化与花粉发育过程中营养供应存在着密切的关系。雄蕊特别是花药壁内的多糖在减数分裂过程中逐渐消耗殆尽。初期的小孢子母细胞内脂滴的含量丰富,无淀粉粒,也无颗粒状的蛋白质。进行减数分裂的小孢子母细胞内、中层及绒毡层细胞积累了大量的蛋白质与脂类;减数分裂完成后,绒毡层和四分体小孢子开始逐渐积累淀粉与脂类,但蛋白质的含量较少,至小孢子时期,小孢子壁及绒毡层细胞的径切向壁和内切向壁沉积了大量的脂类物质,而且小孢子核周围分布大量淀粉粒,未观察到蛋白质颗粒。     

白菜细胞核雄性不育花药的细胞化学观察

对一种由一对隐性基因控制的白菜细胞核雄性不育和可育株的花药进行了细胞学和组织化学研究。种子播种后,有1/4植株为不育株,其余的为可育株。通过对不育株和可育株花药发育的细胞学观察,确认不育花粉的败育发生在小孢子发育时期。用组织化学的方法研究了可育株和不育株花药发育过程中的多糖和脂类的分布动态,发现在减数分裂前,可育花药和不育花药的药隔细胞中都储藏了大量的淀粉粒。二者的差异仅是不育花药的绒毡层细胞液泡化明显。在减数分裂后的小孢子发育时期,可育花药的绒毡层细胞具有将药隔细胞中的淀粉粒多糖吸收并转化成脂类的功能,小孢子及以后的二胞花粉中也积累了大量的脂类储藏物质在不育花药中,虽然减数分裂后药隔细胞中的淀粉粒也都消失,但绒毡层细胞中的脂类物质相比很少,同时绒毡层细胞显示了明显的多糖反应,表明不育花药的绒毡层细胞将糖类转化为脂类的功能受阻。在小孢子的表面有些脂类物质,但在细胞质中却没有脂类积累。这一结果暗示在该种白菜细胞核雄性不育株中,由于花药绒毡层细胞转换多糖为脂类的功能失常,导致了小孢子的败育。     

白菜细胞核雄性不育花药的细胞化学观察

对一种由一对隐性基因控制的白菜细胞核雄性不育和可育株的花药进行了细胞学和组织化学研究。种子播种后,有1／4植株为不育株,其余的为可育株。通过对不育株和可育株花药发育的细胞学观察,确认不育花粉的败育发生在小孢子发育时期。用组织化学的方法研究了可育株和不育株花药发育过程中的多糖和脂类的分布动态,发现在减数分裂前,可育花药和不育花药的药隔细胞中都储藏了大量的淀粉粒。二者的差异仅是不育花药的绒毡层细胞液泡化明显。在减数分裂后的小孢子发育时期,可育花药的绒毡层细胞具有将药隔细胞中的淀粉粒多糖吸收并转化成脂类的功能,小孢子及以后的二胞花粉中也积累了大量的脂类储藏物质。在不育花药中,虽然减数分裂后药隔细胞中的淀粉粒也都消失,但绒毡层细胞中的脂类物质相比很少,同时绒毡层细胞显示了明显的多糖反应,表明不育花药的绒毡层细胞将糖类转化为脂类的功能受阻。在小孢子的表面有些脂类物质,但在细胞质中却没有脂类积累。这一结果暗示在该种白菜细胞核雄性不育株中,由于花药绒毡层细胞转换多糖为脂类的功能失常,导致了小孢子的败育。     

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     

含笑花药发育中多糖和脂滴组织化学研究

采用细胞组织化学染色技术,以含笑发育各个时期的花药为材料,观察其发育中多糖和脂滴类物质的分布情况,探索其营养物质运输特征和规律。结果显示:（1） 在花药中央的造孢细胞中有零星脂滴。在形成胼胝质壁的小孢子母细胞中脂滴数量增加,此时,在花药壁绒毡层细胞中出现少量脂滴,而在其他药壁细胞中则出现多糖颗粒,在四分体小孢子中依然有少量脂滴。（2）在游离小孢子早期,小孢子中的脂滴减少而出现多糖颗粒,此时,药室内壁细胞中积累的多糖颗粒消失,细胞径向伸长;在晚期小孢子内仍有较多的多糖颗粒和脂滴,此时,绒毡层细胞呈现出退化,其中出现一些脂滴。（3）在早期二胞花粉中,液泡逐渐消失,多糖颗粒明显增加;在成熟花粉中,脂滴的数量有所减少,仍保持较多的多糖颗粒作为花粉储存物。研究认为,含笑小孢子在母细胞时期的绒毡层细胞内有少量的脂滴,没有淀粉多糖,说明绒毡层细胞活跃地将营养物质转运到药室中,故呈现较少脂滴的现象,或是含笑绒毡层细胞并没有转化糖类为脂类的功能,仅仅起了将中层细胞中的脂滴转运到药室中的作用。     

金丝桃花药发育的细胞化学研究

花药发育过程中多糖和脂滴物质的代谢具有时空变化特征。不同植物的代谢特征有很大差异。该研究采用组织化学的方法对金丝桃花药发育中多糖和脂滴的动态分布进行观察。结果发现,多糖和脂滴的分布具有一定的规律。在造孢细胞时期,维管束周围的药隔薄壁细胞和花药壁的表皮、药室内壁和中层细胞中积累淀粉多糖,而绒毡层细胞中没有淀粉多糖。在小孢子早期,绒毡层细胞中出现淀粉多糖并且数量逐渐增加;此时,单核中位期小孢子中也出现淀粉多糖。到小孢子晚期,绒毡层细胞中积累的淀粉多糖消失,同时出现脂滴;晚期小孢子中也开始出现脂滴。到二胞花粉时期,绒毡层细胞原位解体,花粉中脂滴数量增加。金丝桃相当数量的花粉在小孢子时期发生异常。开花时,大多数花粉内为空腔,没有淀粉多糖和脂滴积累,花粉败育。发育正常的花粉内充满了淀粉多糖和脂滴。     

光(温)敏核不育水稻花药和小孢子发生的细胞化学

利用细胞化学方法,对光（温）敏核不育水稻农垦585和W6154S的花药和小孢子发生过程的观察结果表明,在可育条件下,其花药组织和小孢子发生过程不论形态结构还是细胞化学变化都基本一致。小孢子母细胞时期的药隔薄壁组织、药壁中层及药室内壁中分布了一些多糖颗粒,但到进入减数分裂时多糖颗粒基本消失。绒毡层在解体前一直富含细胞质,从染色反应看,它表现为小孢子母细胞时期的蛋白质向减数分裂开始后的多糖物质的转变过程。在不育条件下,农垦585在小孢子母细胞时期就出现异常,其败有时间比W6154S要稍早一些。两者最后都表现为典败,但W6154S的花药壁解体较为彻底,只剩下干皱的表皮和药室内壁,而农垦585的花药壁还有多层细胞结构。     

越南篦齿苏铁小孢子发生及其系统学意义

运用常规石蜡切片方法,结合显微荧光技术对越南篦齿苏铁Cycas elongata 小孢子发生和花粉个体发育进行了研究。结果表明：其小孢子叶球5月中下旬开始萌动,小孢子囊着生在小孢子叶远轴面,且3-5小孢子囊以辐射状排列方式聚生成聚合囊。小孢子囊壁由6-7层细胞组成,包括表皮、中层及绒毡层。绒毡层来源于成熟造孢组织的外围细胞,其退化形式为分泌型。6月中旬,小孢子母细胞进入减数分裂I,至6月下旬形成四分体。母细胞减数分裂后胞质分裂的方式与其他苏铁类植物不同,具有连续型与同时型两种类型。7月中旬,小孢子经过2次有丝分裂后,形成3细胞的成熟花粉粒。7月下旬进入散粉状态。在花粉发育过程中,母细胞内淀粉粒的积累及其壁上胼胝质的沉积均呈现规律性变化。     

七叶树小孢子发生及雄配子体发育研究

用石蜡切片法观察了七叶树花药的发育过程.结果表明:(1)雄蕊花药四室,花药壁完全分化时,从外到内依次是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁发育为基本型.表皮细胞1层,发育过程中始终存在;药室内壁在花药成熟时形成带状纤维层加厚;幼小花药壁的中层3~4层细胞,在花药发育成熟时退化消失;绒毡层1层细胞,发育类型为分泌型,小孢子母细胞减数分裂时绒毡层开始退化解体,花药成熟完全消失,仅剩1层绒毡层膜.每一花药中有多列雄性孢原细胞,发生于幼小花药表皮下方;(2)小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体多呈正四面体排列;减数分裂过程中,小孢子母细胞外方被胼胝质壁所包被,小孢子形成后胼胝质壁逐渐消失.成熟花粉二细胞型,外形呈圆三角状,具三孔沟.     

扁豆绒毡层发育的超微结构研究

应用透射电镜对扁豆绒毡层发育过程进行了研究,主要结果如下：１）首次发现扁豆绒毡层在发育过程中,经历了二交胞质重组（第一次始于减数分裂末期Ⅱ,第二次始于小孢子发育早期）,使绒毡层细胞的活动呈现３个高峰期（即小孢子母细胞减数分裂期、小孢子四分体期一小孢子早期、小孢子晚期－二胞花粉中期）。２绒毡层细胞的分泌作用有３种形式（渗透分泌、胞吐分泌和自溶）。３．首次观察到绒毡层细胞的内切向壁和径向壁经历了两个周     

莴苣花药发育过程中钙的分布特征

减数分裂前,莴苣花药中的钙颗粒很少。减数分裂后,花药绒毡层细胞中的钙颗粒明显增加。同时在花药药室基质中也出现许多细小的钙颗粒。刚从四分体中释放出的小孢子内钙颗粒很少。伴随着花粉外壁物质在小孢子表面的沉积,钙颗粒开始积累在花粉壁部位。随后。小孢子中开始出现钙颗粒。当小孢子开始形成液泡后,钙颗粒向其中聚集,伴随着小液泡融合成大液泡。体积较大的钙颗粒主要集中在液泡中,而细胞质基质中的钙颗粒很少。随着二胞花粉中的大液泡消失,花粉细胞质中的钙颗粒变得很少。在以后的发育中,只有花粉壁中积累较多的钙颗粒。在莴苣花药发育过程中,钙与绒毡层细胞的退化和小孢子液泡形成以及二胞花粉中大液泡的消失有关。而花粉外壁表面积累丰富的钙与以后花粉的萌发有关。     

莴苣花药发育过程中钙的分布特征

减数分裂前,莴苣花药中的钙颗粒很少。减数分裂后,花药绒毡层细胞中的钙颗粒明显增加, 同时在花药药室基质中也出现许多细小的钙颗粒。刚从四分体中释放出的小孢子内钙颗粒很少,伴随着花粉外壁物质在小孢子表面的沉积,钙颗粒开始积累在花粉壁部位。随后,小孢子中开始出现钙颗粒。当小孢子开始形成液泡后,钙颗粒向其中聚集,伴随着小液泡融合成大液泡,体积较大的钙颗粒主要集中在液泡中,而细胞质基质中的钙颗粒很少。随着二胞花粉中的大液泡消失,花粉细胞质中的钙颗粒变得很少。在以后的发育中,只有花粉壁中积累较多的钙颗粒。在莴苣花药发育过程中,钙与绒毡层细胞的退化和小孢子液泡形成以及二胞花粉中大波泡的消失有关。而花粉外壁表面积累丰富的钙与以后花粉的萌发有关。     

巴戟天花药发育过程中多糖和脂滴分布特征

巴戟天花药发育中多糖和脂滴类物质的分布呈现一定的规律：减数分裂之前,花药壁的绒毡层细胞中有少量脂滴,其他细胞中脂滴和淀粉粒都很少。四分体时期,四分体小孢子中开始出现脂滴,绒毡层细胞中的脂滴较以前增加,其他细胞中的脂滴和淀粉粒仍然很少。小孢子早期,游离小孢子在其表面形成了花粉外壁,靠外壁下方有一层周缘分布的多糖物质。绒毡层细胞中的脂滴明显减少。发育晚期的小孢子中形成一个大液泡,细胞质中出现淀粉粒;同时在药壁和药隔组织中也出现了淀粉粒。此时绒毡层退化。在二胞花粉早期,花粉中积累了大量淀粉粒和一些脂滴。但在成熟的花粉中（二胞花粉晚期）,淀粉粒消失,只有一定数量的脂滴保留。巴戟天成熟花粉中积累的营养物质主要为脂滴。     

水蕨孢子囊早期发育的超微结构

利用透射电镜对模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)孢子囊的早期发育进行研究.结果表明:水蕨的孢子囊是由叶片表皮的原始细胞发育而来,经过横向和纵向分裂形成外套层原始细胞和内部细胞,此过程中各个细胞内线粒体和叶绿体逐渐变大,变发达;之后外套层原始细胞继续纵分裂形成孢子囊壁细胞,内部细胞分裂形成内外两层绒毡层和孢子母细胞,此过程中电子密集物在分裂最为旺盛的细胞内体积最大,数量最多;最后孢子母细胞减数分裂形成四分孢子,此时可见孢子之间以及孢子与原生质团之间均存在着表面膜.内层绒毡层为周原质团绒毡层,外层绒毡层为腺质型绒毡层.水蕨孢子囊的早期发育属于薄囊蕨型发育.     

阳春砂花药发育过程的组织化学研究

用环氧树脂包埋的半薄切片经PAS反应和苏丹黑染色,研究阳春砂花药发育中的多糖和脂类物质分布特征。结果发现小孢子母细胞和四分体小孢子中积累了一些脂滴,但没有淀粉。阳春砂小孢子母细胞和四分体没有胼胝质壁。晚期小孢子中除了仍有很多脂滴外,细胞核周围开始出现淀粉粒;成熟花粉粒贮存丰富的淀粉粒和脂滴,且花粉壁由多糖物质构成。阳春砂花药壁结构比较特殊:花药壁由10余层细胞组成;最内层的绒毡层细胞在小孢子时期开始解体,细胞质转变为脂滴,供花粉吸收。开花时,花药壁由表皮和几层薄壁细胞以及径向壁纤维加厚的变形细胞组成。     

长豇豆花药和花粉的发育

长豇豆花药壁的发育为基本型。绒毡层周原质团型,小孢子母细胞减数分裂粗线期至末期Ⅱ,相邻小孢子母细胞间存在胞质通道。四分体多为四面体型,少数为左右对称型。生殖细胞刚形成时,壁呈ＰＡＳ负反应,以后为ＰＡＳ正反应。生殖细胞游离在营养细胞质内后,壁消失。成熟花粉为２细胞型。在小孢子早期,首次观察到在周原质团型绒毡层细胞外切向壁的外方,有很多直径约２－４μｍ,含不溶性多糖、蛋白质和抗乙酰解物质的球形颗粒,以后这些颗粒沿绒毡层细胞的径向壁进入药室,同时在小孢子壁和原生质体之间也出现了同样的颗粒。小孢子外壁增厚的同时,颗粒消失。关于这些颗粒的作用,有待进一步深入探讨。     

重楼属两种植物小孢子和雄配子体的发育

重楼属两种植物(Paris axialis and Paris polyphylla var.yunnanensis)小孢子发生和雄配子体形成的过程及方式相同。小孢子母细胞减数分裂时胞质分裂为连续型;雄配子体为二胞型;药壁由五层细胞组成。绒毡层属腺质型。五指莲花粉群体中异常花粉发生的频率高于滇重楼,这或许与五指莲细胞内的超数染色体以及相应的减数分裂异常有一定相关性。     

黑麦小孢子母细胞形成和发育过程中细胞胼胝质壁合成的变化

结合戊二醛-饿酸固定,环氧树脂包埋,苯胺蓝-DAPI染色和荧光显微镜观察。研究了黑麦小孢子母细胞的发育过程及其细胞胼胝质壁合成的变化。结果发现,黑麦花药中胼胝质的合成最早出现在造孢细胞晚期,并首先在小孢子囊中央的造孢细胞中沉积,随后向小孢子囊两端的细胞扩展,随着花药的发育,胼胝质在小孢子囊中央的造孢细胞中大量积累并解本,而且,小孢子囊中央的细胞与邻近绒毡层排列的造孢细胞分离并逐渐消失。紧靠绒毡层排列的造孢细胞最后转变成花粉母细胞,经减数分裂,形成小孢子,本研究对胼胝质的功能和形成的机制进行了讨论。     

温光敏核不育水稻N28S 无花粉败育的显微结构观察

采用石蜡切片和荧光显微技术观察了温光敏核不育水稻N28S 无花粉败育过程中的显微结构变化, 结果显示: N28S 的小孢子母细胞形成后细胞质变得稀薄, 一部分不能进行减数分裂, 一部分减数分裂阻滞在细线期或胞质分裂异常, 最终所有细胞液泡化解体消失。在此过程中, 还观察到小孢子母细胞在细线期胼胝质壁不产生或提早消失, 以及小孢子发育后期花药壁绒毡层的异常解体。认为N28S 的无花粉败育是由小孢子母细胞的细胞质异常引起的, 胼胝质壁和绒毡层的异常是结果而不是原因。