杉木花粉发育过程中形态结构的变化研究

该研究以扬州地区成年杉木为材料,采用半薄切片法以及扫描电镜和透射电镜观察法,对杉木花粉发育过程进行了观察。结果表明:杉木的造孢细胞形成于10月,持续至翌年的1月底至2月初。造孢细胞位于小孢子囊最里面,呈多边形,数量多且彼此排列紧密;细胞壁很薄,细胞核较大,内含丰富的细胞器和脂类物质。造孢细胞发育成熟后彼此分离形成小孢子母细胞。小孢子母细胞的减数分裂开始于2月下旬,经两次减数分裂,先后形成二分染色体和四分染色体。小孢子从四分体释放后,体积迅速增大,发育形成花粉,这个过程中,伴随着明显的营养物质变化。杉木成熟花粉壁由薄壁区和厚壁区两部分组成,薄壁区中央有一个乳头状突起,突起上有一萌发孔。成熟花粉外壁着生了许多瘤状颗粒。该研究结果为杉木生殖发育、有性繁殖以及系统演化研究提供了重要依据。     

杉木大孢子叶球发育过程中形态结构的变化

以福州生长的成年杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.） Hook.）为实验材料,采用数码相机实地拍照、体视镜、半薄切片以及扫描电镜等方法,从形态学、解剖学系统观察了杉木大孢子叶球的发育过程。结果显示,2011年10月底至11月初,杉木大孢子叶球形成,此时大孢子叶球呈绿色,体积较小;翌年3月中下旬,大孢子叶球成熟,进入传粉期,期间大孢子叶球经历了由绿变黄的颜色转变、体积增大以及苞片开张的过程。胚珠发育过程中,胚珠原基于1月上旬发生,1月中下旬珠被和珠心组织已分化形成;2月下旬,珠心组织继续发育,形态呈椭圆型,并在其上方形成贮粉室,周围的珠被组织继续生长包围珠心组织,形成珠孔道;3月初珠孔形成,开口达到最大,胚珠的体积继续增大;3月中下旬,胚珠珠孔处开始分泌传粉滴。授粉后,传粉滴消失,珠孔上方的组织停止生长,珠孔开口亦不再增大。研究结果表明杉木大孢子叶球从分化形成到发育成熟需要约5个月的时间,胚珠的形态结构经过长期演化形成了许多适应风媒传粉的结构特征。     

湿地松雄性不育和可育系小孢子叶球形态和细胞发育动态变化

为了解湿地松‘松泰’小孢子叶球在发育过程形态是否有差异变化,明确其败育过程、败育方式及影响因素,为湿地松雄性不育品种利用和后期开展相关研究提供科学依据。该研究以‘松泰’s10败育系和s9可育系为材料,观察小孢子叶球形态发育变化,并对其小孢子叶球进行石蜡切片,在光学显微镜下观察小孢子发育过程。结果表明:s10败育系和s9可育系在小孢子母细胞减速分裂前无明显差异,小孢子叶球生长趋势也一致;四分体时期,s10小孢子细胞发育异常,小孢子叶球形态发育也出现异常,二者异常发育具有同步性;可育系从四分体到单核小孢子发育阶段的时间为5 d左右,而败育系持续发育长达20 d左右,持续时间为可育系的4倍。在此期间出现小孢子绒毡层细胞发育异常、降解缓慢,小孢子囊壁组织排列紊乱、降解延迟等现象,s10形成异常二核花粉,且无花粉散出。因此,推论s10小孢子败育的原因主要是小孢子囊壁细胞发育异常,其小孢子叶球形态异常,相对应的绒毡层在四分体时期发育异常,不能适时地分泌胼胝质酶来降解围绕着四分体的胼胝质壁,也不能适时地合成输送花粉形成所需能量物质,同时囊壁细胞出现降解延迟和层积,这一系列的异常变化导致不能形成正常四...     

西瓜小孢子发育过程中几种细胞器的变化

用透射电子显微镜观察了西瓜（Ｃｉｔｒｕｌｌｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ Ｓｃｈｒａｄ．）小孢子发育过程中核糖体、线粒体、质体、内质网、高尔基体等细胞器的变化。核糖体和线粒体变化都有明显的规律性：核糖体密度在四分体时期高,液泡化时期降低,液泡化结束后再回升;线粒体经历一个脱分化与再分化周期,液泡化时期该细胞器数量及其内嵴数目减少而脱分化,液泡化结束后形状多样化、内嵴重新增多而再分化;质体结构不变,但体积变     

水稻小孢子发育过程中微管骨架的变化

对水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）小孢子发育过程中微管变化的研究表明,微管在小孢子不同发育阶段呈现多样性。在花粉母细胞内,微管形成许多粗束和分支,围绕着核分布形成一个网络。花粉母细胞经第一次减数分裂形成二分体。在每一个二分体细胞内,有许多微管束,从核周辐射至细胞质各部位;在细胞质存在一个疏松的微管束网络。二分体经第二次减数分裂形成四分体,在每一个四分体细胞内,微管束呈辐射状,从核膜辐射入细胞质内。四分体形成后不久,四分体的四个细胞便分开,每一个细胞变成一个独立的小孢子。在早期的小孢子细胞内,微管束呈疏松网状分布。其中有些微管束朝向胞质一个小突起聚集。当小孢子进入中期发育阶段,在胞质的小突起部位微管束密度增大。小突起最终形成为萌发孔。当小孢子发育至成熟期,细胞内的微管束变得纤细,而网络则变得紧密。之后的发育阶段（即花粉发育不同阶段）因荧光标记难以进入细胞,无法获得清晰的图像。     

杉木雄性不育株外部形态及输导组织和小孢子囊异常的细胞学研究

对杉木雄性不育株外部形态和细胞学研究结果表明：不育株叶色较绿;小孢子叶球簇苞片和小孢子叶异常张开,使其小孢子囊发育过程中的温湿条件不恒定;其小孢子叶球发育推迟;导致其小孢子发生和发育异常;小孢子囊外常有一包被结构和中层细胞增生以及小孢子叶球发育后期苞片和小孢子叶张开度小,使囊内细胞受挤压而引起囊内各种细胞生理代谢的异常和解体;曲枝和小枝输导组织、小孢子叶球轴维管束及小孢子叶球和小孢子叶的树脂道的不发达,以及小孢子叶球中各种细胞内淀粉粒的缺少或畸形、中层和绒毡层细胞内线粒体和内质网的异常等,都是引起雄性败育的原因之一。     

鳞木目小孢子叶球山西鳞孢穗（新种）的解剖特征

描述了山西太原西山煤田太原组７号煤层煤核中一种鳞木目的小孢子叶球——山西鳞孢穗（新种）（Ｌｅｐｉｄｏｓｔｒｏｂｕｓｓｈａｎｘｉｅｎｓｅ ｓｐ． ｎｏｖ．）。其主要特征是：孢子叶球较小,长３．５ ｃｍ 以上,直径１．６～１．８ ｃｍ 。轴具管状中柱,孢子叶螺旋状着生于轴上。孢子叶柄长６～７ ｍ ｍ ,远端叶片长１．２ ｃｍ 以上。孢子叶柄具翅,翅长２～２．５ ｍ ｍ 。小孢子囊可能呈袋形,长与孢子叶柄相近,宽约４．５ ｍ ｍ ,高２～３ ｍ ｍ ,以其长度的约２／３着生于孢子叶柄的腹面上。成熟的孢子囊壁仅由一层柱状细胞构成。小孢子直径６８～７７ μｍ ,具三缝,远极面具短刺     

山明桐小孢子败育及与小孢子囊壁发育异常的关系

作者研究了山明桐(Paulownia sp.)小孢子败育及小孢子囊壁异常发育的过程,并探讨了两者之间的关系。结果表明:小孢子败育发生在减数分裂至单核小孢子期间。在小孢子有丝分裂前小孢子已全部敗育拚辈惴⒂斐V饕硐衷诒3只疚唇到饣虬虢到庾刺敝脸墒旎ㄒ┦逼凇R┦夷诒谙赴┓只鎏踝丛龊裣赴凇P℃咦幽冶诜⒂械恼庑┮斐O窒蟮氖抵适瞧湔7⒂瘫恢型就V?而以幼态保持至花药最后干缩。观察表明小孢子囊壁发育异常不是小孢子败育的原因,而可能是其结果。     

短命植物条叶车前小孢子发生与雄配子体发育研究

条叶车前小孢子发生与雄配子体形成过程如下：花药具４个花粉囊;药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层等４层细胞组成,发育方式为双子叶型,绒毡层细胞为腺质;小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂为同时型;小孢子四分体多为四面体型,少数为十字交叉型或两侧对称型;成熟花粉粒为３－细胞,两个精子由原生质丝与营养核联系起来,因此可能存在着“雄性生殖单位”。     

盾叶薯蓣雄花发育、小孢子发生及雄配子体发育的研究

大部分盾叶薯蓣为雌雄异株植物。在湖南省长沙市气候条件下,雄花花期为4月初至9月中。雄花花器小,每日17:30~19:30开放。小孢子母细胞减数分裂过程中,细胞质分裂为连续型,四分体为十字形。花药壁发育过程中,中层两层细胞紧贴,解体较早;绒毡层为腺质绒毡层,兼有部分变形绒毡层特征。     

Dynamic of polysaccharide and lipid in the developing microsporangiums of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata)

Microsporongium development in Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) was investigated using cytochemical methods with a special attention to the fluctuations (in amount and distribution) of polysaccharide and lipid reserves along the development of the microsporangium. Semi-thin sections of microsporangia at different developmental stages were stained with periodic acid–Schiff (PAS) reagent and Sudan Black B to detect insoluble polysaccharides and neutral lipids, respectively. In young microsporangia, microspore mother cells began to accumulate starch grains and lipids, which disappeared during microspore development. Following microspore division, the starch grains present in bicellular pollen disappeared and abundant lipid deposits were accumulated. In mature pollen, only abundant lipids accumulated as storage material. The pollen wall of C. lanceolata is predominantly composed of polysaccharidic intine, and the sporopollenin-containing exine is weakly developed and only forms a thin layer covering the intine.     

Isolation of Viable Male and Female Gametes in Cunninghamia lanceolata

Viable male and female gametes were isolated from pollinated ovules of Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook. Prior to their penetration into the female gametophyte, the pollen tubes were drawn out from the nucetlus. The isolated pollen tubes were branched and one of them became swollen. An enlarged spermatogenous cell and subsquently a pair of sperm cells were formed as the pollen tube reached the regions over and against the archegonia. The sperm cells were released from the pollen tubes manually with the use of a stereomicroscope. The positive FDA reaction gave evidence of the sperm cells viability, and the Fluorescent Brightener 28 positive demonstrated the presence of cell wall. The egg cells were enzymatically isolated from the female gametophytes. The isolated egg cells were spherical, contained 1 to 2 large and many small vacuoles. FDA test showed the egg cells were viable, and the viability sustained for 8 days in 2 to 4 ℃ without any protectants. Fusion between single pair of male and female gametic protoplasts was attempted with PEG method, but only adhesion of the two was obtained.     

外生菌根真菌对杉木的接种效应

对商南县2年生杉木苗木进行乳牛肝菌(Suillus bovines)、褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)和褐黄牛肝菌(Boletus luridus)3种外生菌根真菌的接种试验.结果显示,外生菌根真菌对杉木苗木成活率、苗高和地径生长均有明显的促进作用,能明显提高苗木的菌根化水平,增加苗木体内叶绿素含量,促进其游离脯氨酸含量的累积,降低丙二醛含量.对不同坡向杉木苗木各项生长指标的分析显示,在杉木人工造林中,阳坡的综合效应明显优于阴坡.乳牛肝菌和褐黄牛肝菌可作为一种生物肥料,在杉木人工造林中应用.     

杉木竞争密度效果分析

用竞争密度(CD)效果的倒数式分析了杉木的生长过程.随着时间的推移,CD曲线在双对数图上向上移动.随着物理时间t的增加,生物时间τ(τ被定义为逻辑斯蒂生长曲线中生长系数λ(t)的积分)倾向于增加到最大值.CD效果倒数式中的系数A和B被求出.随着生物时间τ的增加,系数A急剧增加到最大值后下降,倾向于稳定在一个常数,而系数B呈指数下降,倾向于接近零.随着林分的生长,生长系数λ(t)倾向于下降.     

杉木和米槠细根混合分解及其养分释放

在福建省建瓯万木林自然保护区,选取针叶树种杉木(Cunninghamia lanceolata,CUL)细根和常绿阔叶树种米槠(Castanopsis carlesii,CAC)细根,采用网袋法进行了为期720d细根(分0-1mm、1-2mm两个径级)单独分解(在各自细根的起源林分)和混合分解(分别在杉木林和米槠林)干重损失及其养分释放动态的研究。结果表明:杉木和米槠细根混合分解前期(0-270d)曾对干重损失起促进作用,而之后(270-720d),细根混合起了抑制作用。分解过程中的养分释放与干重损失有所不同,混合分解前期(0-360d)出现过促进作用,分解后期(360-720d),除1-2mm径级混合细根P的释放既没有促进也没有抑制作用外,均表现为养分释放的抑制作用。细根混合分解过程中干重损失和养分释放速率变化与分解者生物群落有很大关系。     

杉木-观光木人工混交林种内和种间竞争研究

采用Hegyi单木竞争指数模型对杉木-观光木人工混交林种内、种间及全林分竞争强度进行定量研究。结果表明,以杉木为对象木时,3种不同类型的竞争强度均随着对象木个体的增大而减弱,并且除6~9 cm径级外,种内竞争均大于种间及全林分竞争;以观光木为对象木时,3种不同类型的竞争强度均随着对象木个体的增大而减弱,除18~21 cm与24~27 cm径级外,其种间竞争均大于种内及全林分竞争。利用对象木竞争强度与胸径关系进行预测的结果显示,杉木和观光木在胸径分别达到36和39 cm之前应进行密度控制措施。     

杉木人工林养分循环随林龄变化的特征

为弄清杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林不同林龄的养分循环特征, 为人工林丰产的经营管理提供科学依据, 利用湖南会同杉木林25年的定位连续测定数据, 根据杉木生长规律和养分吸收动态对杉木林不同林龄的养分循环进行了研究。结果表明: 对于同一林龄的杉木, 器官养分浓度大小依次为叶>枝>皮>根>干。林龄小于12年的, 杉木养分浓度随林龄增加而增高; 林龄大于12年的, 杉木养分浓度随林龄增加而降低。养分年均吸收量随林龄增长的变化曲线为双波峰。养分归还量随着林龄的增加逐渐增加。同一林龄, 各营养元素的利用效率都是磷(P) >钾(K) >氮(N) >镁(Mg) >钙(Ca)。林分郁闭后, 各营养元素的利用效率随着林木生长而增大。同一林龄, Ca、Mg的循环强度大于N、P, 各营养元素循环强度随林龄增长的变化曲线都为抛物线。同一林龄, N、P、K被杉木利用的时间比Ca、Mg长, 各元素被杉木利用的时间随着杉木生长的进行而缩短。研究显示: 不同林龄的养分吸收量除受生产量控制外, 还受这个林龄和前一个林龄杉木体内养分浓度的差异制约; 杉木体内养分再分配及贮备机制、杉木生长规律和不同生育阶段对养分的利用效率等共同调节控制着养分循环过程。     

杉木第四号染色体特异性RAPD片段的获得

分别分离杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)同一细胞中的第四号具随体染色体及剩余20条非随体染色体,进行DOP-PCR扩增,分别以随体染色体及非随体染色体的DOP-PCR产物为模板,用成对随机引物进行RAPD分析。用引物对OPB07+OPB10进行扩增,在500-250 bp之间,随体染色体有4条特异扩增带;用引物对OPB07+OPB18在900 bp左右获得1条随体染色体特异带;用引物对OPD07+OPD05在250 bp左右得到随体染色体1条特异扩增带。     

福建柏和杉木人工林营养元素积累与分配

对福建三明33a生福建柏和杉木人工林群落营养元素积累和分配进行了研究,结果表明:福建柏和杉木人工林群落乔木层生物量分别为228.8thm-2和235.1thm-2,N、P、K、Ca和Mg等5种元素总积累量分别为1283kghm-2和1060kghm-2,乔木层和群落5种元素积累量的大小顺序均为:K>N>Ca>Mg>P,5种元素总积累量在乔木层各器官的分配量顺序分别为:干材>枝>根>干皮>叶>枯枝、干材>根>干皮>叶>枝>枯枝。福建柏的营养利用效率低于杉木。虽然两种人工林生态系统94%以上的营养元素储存在土壤中,但是土壤中植物容易利用的有效营养元素储量较低,其中有效P在土壤中的储量低于植物中的储量。福建柏和杉木人工林33 a生时乔木层5种营养元素总和的当年存留量分别为30.75kghm-2和16.53kghm-2。