矮牡丹小孢子发生和雄配子体发育及其与该种濒危的关系

研究了矮牡丹Paeonia jishanensis Hong et W．Z．Zhao的小孢子发生及雄配子体的形成。矮 牡丹花药具4个小孢子囊,药壁结构属双子叶型,腺质绒毡层,小孢子母细胞减数分裂后胞质分裂为 同时型,四分体多为四面体形,少左右对称形,成熟花粉为2-细胞。对芍药属木本类型的雄性发育进行 了全面研究,还对小孢子母细胞减数分裂和单核小孢子发育时期的异常现象进行了观察,对能育花粉 与不育花粉的百分比进行了测定,结果表明,能育花粉为45.03％～84.18％,它们在不同花中,不同花 药中,甚至同一花药的不同花粉囊中表现都不完全一致。联系矮牡丹的致濒原因进行了讨论,认为雄配子体形成过程中的异常现象,并不是导致矮牡丹濒危的主要因素。     

烟草大小孢子发生和雌雄配子体发育研究

采用卡宝品红染色压片和石蜡切片法对迪勃纳氏烟草(Nicotiana debneyi)大小孢子发生和雌雄配子体发育过程进行了研究.结果发现:(1)迪勃纳氏烟草为两性花,其小孢子发生和雄配子体发育早于大孢子.(2)迪勃纳氏烟草小孢子发生和发育过程基本正常,减数分裂过程有少数细胞出现滞后染色体、染色体断片和染色体桥等异常现象;其胞质分裂为同时型,四分体为十字交叉型和正四面体型,成熟的花粉粒为2细胞型.(3)迪勃纳氏烟草为2室子房,中轴胎座,倒生胚珠,胚珠多数,胚囊发育为蓼型,大孢子发生和发育过程未观察到异常现象.     

一品红雄配子体发育研究

一品红花药来源于雄蕊原基,花药由表皮(1层)、药室内壁(1层)、中层(1层)、绒毡层(1层)及造胞细胞组成,花药四室,药壁发育为双子叶型。小孢子发生和雄配子体发育是经由小孢子母细胞减数分裂形成四分体,该四分体胞质分裂为同时型,四分体排列为四面体型,小孢子再经有丝分裂形成2-核花粉。花药壁层的变化是表皮在花药成熟期消失,中层在四分体时消失,药室内壁在花药成熟期形成柱状纤维层。绒毡层在单核小孢子期径向伸长,有双核或多核,另外有的绒毡层细胞形成横隔或类胎座;进入2-核花粉期,绒毡层细胞分泌颗粒物进入药室,为非典型腺质绒毡层;进入成熟期绒毡层消失。同时观察到花药发育异常现象。     

濒危植物马蹄参的小孢子发生和雄配子体发育

采用常规石蜡切片法观察马蹄参小孢子形成和雄配子体发育的过程,探讨其濒危机制与雄性生殖发育的关系,为马蹄参的保护与繁殖提供基础资料。结果表明:(1)花药具4个花粉囊,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层4层构成,花药壁的发育类型为基本型;(2)小孢子母细胞减数分裂时胞质分裂为同时型,四分体排列方式为四面体型;(3)成熟花粉为2-细胞型;(4)扫描电镜观察发现马蹄参成熟花粉极面观呈钝三角形,赤道面观呈长球形,具3个萌发孔。研究认为,马蹄参不存在雄性生殖结构与发育过程异常。     

芍药雄配子体发育的超微结构研究

用透射电镜对芍药（Paeonia lactiflora Pall)雄配子体发育进行了研究。结果表明,芍药的小孢子母细胞在减数分裂末期Ⅰ时不形成细胞板,在减数分裂前期Ⅱ形成细胞器带,胞质分裂为同时型,生殖细胞刚形成时有呈PAS正反应的拱形壁,当生殖细胞还未完全脱离花粉内壁时,质膜间的壁物质消失,营养细胞中的脂体沿双质膜规律分布形成一单行的脂体带,在二胞花粉晚期,脂体带包围生殖细胞,形成脂体冠,花粉成熟时,包围生殖细胞的脂体消失,生殖细胞与营养核贴近,构成雄性生殖单位,成熟花粉为二细胞型。     

同源四倍体萝卜雄配子体发育

利用爱氏苏木精染色-冬青油透明"技术,首次报道了同源四倍体萝卜(2n=4x=36)雄配子体的动态发育过程.结果表明:同源四倍体萝卜小孢子核经一次有丝分裂产生营养核与生殖核,生殖核再经一次有丝分裂形成两个精核,最终形成3-细胞型成熟花粉,与相应的二倍体雄配子体的整个发育过程相似;四倍体花粉具2个、3个或4个萌发孔,二倍体多为3孔花粉;四倍体雄配子体发育过程中异常频率为32%,比二倍体高20%,败育主要发生在四分体时期和单核期.     

银杉的雄配子体

银杉具2个原叶细胞,但其形成与松科其他属不同,先切出1个初生原叶细胞,这个细 胞再分裂1次,产生第二个次生原叶细胞; 花粉成熟时原叶细胞不退化,散粉时为3个细胞。传 粉与受精的间隔时间为13个月左右。2个精子大小不等。     

植物的生殖讲座（四）：花药的发育和雄配子体的形成

植物的生殖讲座（四）──花药的发育和雄配子体的形成王景林（首都师范大学生物学系１０００３７）被子植物开花时,花粉从花药中散出进行传粉和受精。花药是产生花粉的地方,我们若要了解小抱子的形成和雄配子体的发育,就要从花药的发育谈起。花药是一朵花雄蕊的主要组...     

中国鹅掌楸雄配子体发育的超微结构研究

中国鹅掌楸（ＬｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎＣｈｉｎｅｓｅ（Ｈｅｓｍｌ．）Ｓａｒｇ．）雄配子体发育的超微结构观察结果表明,中国鹅掌楸雄配子体的发育符合大多数被子植物的发育特征,表现在：１．小孢子核在萌发孔的相对侧靠近小孢子壁处进行有丝分裂,分裂末期形成细胞板,而后进一步发育形成分隔营养细胞和生殖细胞的纤维素的壁。２．胞质分裂极不均等,营养细胞与生殖细胞大小悬殊,而且生殖细胞内不含质体。３．生殖细胞在发育过程中发生一系列位移和形态变化,生殖细胞向营养核移动,与营养核贴合时,细胞核内染色质高度凝缩;与营养核分离后,生殖细胞纤维素的壁才完全解体消失,同时质膜凹陷,细胞呈不规则形态。４．营养细胞内脂质小泡极性分布,形成生殖细胞的脂体冠。５,营养核在与生殖细胞贴合过程中形状由近圆球形变为近弯月形,但核仁、核膜界限清晰,染色质始终保持均一状态。对生殖细胞分裂前的位置变化及其与营养细胞间的关系进行了初步的探讨。     

知母雄配子体发育的研究

知母（Anemarrhena asphodeloides)的雄配子体发育有三个特点：1．除高尔基小泡直接参与胶胝质壁物质的形成外,其他小泡的活动可能与脂体物质的沉积有关。2．生殖细胞形成时,脂体分布发生明显的极性现象,它们沿着营养细胞与生殖细胞交界膜排列,形成所谓脂体冠。3．在小孢子阶段,细胞质中具有丰富的质体,但在第一次有丝分裂之后,全部集中在营养细胞中,而生殖细胞则完全缺乏质体。     

巴西橡胶树HbWRKY1基因的克隆及转化烟草的初步研究

利用RACE结合RT-PCR技术,从巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)总RNA中扩增得到长度为1234 bp的WRKY基因cDNA全长编码序列。通过氨基酸同源性比对,该序列推导的氨基酸序列与蓖麻、白杨的WRKY同源性分别为79%和73%,表明分离的cDNA序列为橡胶树WRKY基因,命名为HbWRKY1。通过构建pCAMBIA1304-HbWRKY1植物表达载体,经农杆菌GV3101介导,将HbWRKY1基因导入烟草(Nicotiana tabacum)中,对所获得的潮霉素抗性烟草株系进行PCR鉴定。结果表明,HbWRKY1基因已整合到65株转基因植株中。干旱胁迫试验表明,HbWRKY1的过量表达可以明显提高转基因烟草对干旱胁迫的耐受能力。这说明WRKY基因与橡胶树抗旱能力之间存在一定的关系。     

烟草花青素苷转运相关基因NtAN9的分离与表达分析

为研究花青素苷的转运,利用电子克隆和RT-PCR方法,从普通烟草(Nicotiana tabacum)花中分离了1个编码谷胱甘肽转移酶(GST)基因,命名为NtAN9(GenBank登录号KX356542)。NtAN9包含一个690bp的开放阅读框,编码229个氨基酸残基,属于phi型GST。NtAN9基因组结构由3个外显子和2个内含子组成。多序列比对分析表明,NtAN9与矮牵牛(Petunia hybrida)花青素苷转运相关的GST基因PhAN9具有88%的一致性。系统进化分析显示,NtAN9与花青素苷转运相关的GST基因聚为一支,是PhAN9的直系同源基因。定量PCR分析表明,NtAN9基因在含有花青素苷的四个花发育时期中均有表达,其中在开花前的第Ⅲ期(2cm花芽4cm)表达丰度达到最高,而在不含花青素苷的根、茎和叶中不表达。由此推测,分离得到的NtAN9可能具有类似PhAN9的功能,与烟草花青素苷的转运与积累相关。NtAN9基因的分离与表达分析,为进一步研究烟草花青素苷的转运奠定了基础。     

NtMTP1基因过表达对增强烟草Zn胁迫耐受性的研究

该研究采用实时荧光定量PCR（qRT PCR）技术,对烟草金属耐受蛋白1（MTP1）基因（NtMTP1）在烟草不同组织以及不同质量浓度ZnSO4处理下的表达进行了分析;利用农杆菌介导法,将NtMTP1基因植物过表达载体pBI121 35S∶∶MTP1转化野生型烟草,筛选得到NtMTP1基因过表达的转基因烟草植株,并进行不同质量浓度ZnSO₄处理,检测NtMTP1基因过表达对烟草Zn胁迫耐受性的影响。结果表明：NtMTP1基因在烟草中呈现组织特异性表达,主要在花与叶中表达;NtMTP1基因的表达受到Zn²⁺诱导,在400 μmol/L ZnSO₄处理后,表达量达到最高,为对照组的3.81倍;3株转基因烟草植株中NtMTP1基因表达量分别为野生型的10.42、7.61和11.84倍,与野生型相比,过表达植株对Zn胁迫的耐受性显著增强。研究结果为阐明NtMTP1基因在烟草体内Zn²⁺转运过程中的生物学功能提供了重要依据。     

施氮肥和钙肥对烤烟根系形态、生理代谢及产量的影响

为了解氮肥和钙肥对烤烟(Nicotiana tabacum)生长的影响,对成熟期烤烟的根系形态、生理代谢指标和产量进行了研究。结果表明,与施0.12 g kg^-1氮相比,施0.20 g kg^-1氮的烤烟根系最长侧根长、根系体积、根干重、叶干重和可溶性蛋白质含量均极显著升高,MDA含量极显著下降,SOD活性显著下降,但对侧根数、CAT活性和O₂^·的影响均不显著。施钙0.40 g kg^-1,根系体积、侧根数、CAT和SOD活性以及可溶性蛋白质含量均比对照提高,MDA含量和O₂^·则降低;施钙1.00 g kg^-1,最长侧根长、根干重和叶干重均提高。氮×钙互作对烤烟的最长侧根长、根系体积、根干重、叶干重和生理代谢指标的影响均极显著,但对侧根数的影响不显著。因此,施0.20 g kg^-1氮和0.40 g kg^-1钙能最大限度地改善烤烟根系形态、生理状况及提高产量。     

高温影响番茄小孢子发育的细胞学研究

以番茄‘Micro-Tom’为材料,利用形态观察、DAPI染色、石蜡切片等方法对正常情况下番茄小孢子发生过程进行时期划分.通过连续7d的高温胁迫((35±1)℃/(30±1)℃)处理试验,结合细胞学观察,研究高温对番茄花粉小孢子发育的影响.研究表明,高温胁迫不仅导致花粉畸形或败育、花粉数量减少、活力低萌发力差,而且还导致花药绒毡层、药隔组织、药室内壁、花药表皮、环状细胞簇等花药细胞结构的发育异常.结果有助于阐明热胁迫对番茄小孢子发育的影响,并为培育耐高温农作物新品种提供思路.     

Organoselenides from Nicotiana tabacum genetically modified to accumulate selenium

Nicotiana tabacum L. (tobacco) plants were transformed to overexpress a selenocysteine methyltransferase gene from the selenium hyperaccumulator Astragalus bisulcatus (Hook.) A. Gray (two-grooved milkvetch), and an ATP-sulfurylase gene from Brassica oleracea L. var. italica (broccoli). Solvent extraction of leaves harvested from plants treated with selenate revealed five selenium-containing compounds, of which four were identified by chemical synthesis as 2-(methylseleno)acetaldehyde, 2,2-bis(methylseleno)acetaldehyde, 4-(methylseleno)-(2E)-nonenal, and 4-(methylseleno)-(2E,6Z)-nonadienal. These four compounds have not previously been reported in nature.     

Transposition of the maize autonomous element Activator in transgenic Nicotiana plumbaginifolia plants

The maize autonomous transposable element Ac was introduced into haploid Nicotiana plumbaginifolia via Agrobacterium tumefaciens transformation of leaf disks. All the regenerated transformants (R0) were diploid and either homozygous or heterozygous for the hygromycin resistance gene used to select primary transformants. The Ac excision frequency was determined using the phenotypic assay of restoration of neomycin phosphotransferase activity and expression of kanamycin resistance among progeny seedlings. Some of the R0 plants segregated kanamycin-resistant seedlings in selfed progeny at a high frequency (34 to 100%) and contained one or more transposed Ac elements. In the primary transformants Ac transposition probably occurred during plant regeneration or early development. Other R0 transformants segregated kanamycin-resistant plants at a low frequency ( 4%). Two transformants of this latter class, containing a unique unexcised Ac element, were chosen for further study in the expectation that their kanamycin resistant progeny would result from independent germinal transposition events. Southern blot analysis of 32 kanamycin-resistant plants (R1 or R2), selected after respectively one or two selfings of these primary transformants, showed that 27 had a transposed Ac at a new location and 5 did not have any Ac element. Transposed Ac copy number varied from one to six and almost all transposition events were independent. Southern analysis of the R2 and R3 progeny of these kanamycin-resistant plants showed that Ac continued to transpose during four generations, and its activity increased with its copy number. The frequency of Ac transposition, from different loci, remained low ( 7%) from R0 to R3 generations when only one Ac copy was present. The strategy of choosing R0 plants that undergo a low frequency of germinal excision will provide a means to avoid screening non-independent transpositions and increase the efficiency of transposon tagging.     

Genome Analysis inNeurospora crassa;Cloning of Four Lociarginine-1(arg-1),methionine-6(met-6),unknown-7(un-7), andribosome production-1(rip-1) and Associated Chromosome Walking

We have cloned fourNeurospora crassagenes by complementation analysis. Cloned genes include thearginine-1(arg-1),methionine-6(met-6),unknown-7(un-7), andribosome production-1(rip-1) loci. Chromosome walks were initiated in ordered cosmid libraries from the cloned loci. A total of about 700 kb of theNeurosporagenome is covered in these walks.