白碗莲有性过程的初步研究

荷花(Nelumbo nucifera Gaerth)作为一种著名的水生观赏植物已有很长的栽培历史。近年来,适宜盆栽的小型品种一碗莲尤为人们喜爱,已培育了众多的优良品种。荷花是典型的虫媒异花授粉植物,雌蕊较雄蕊早成熟一天。大部分品种为自然或人工杂种,一般依靠无性繁殖——地下茎的分株繁殖。这种方式的繁殖系数很低,有些品种每年只能分2～3株。因而,人们尝试开辟有性繁殖的途径。本文以白碗莲为材料,观察了有性过程中雌雄配子体及胚的发育情况,初步分析了影响结实率的若干因素。     

莲果皮发育及其结构的扫描电镜观察

莲（Nelumbo nucifera Gaertn)的果皮由子房壁单独发育形成,可清晰地分出外果皮,中果皮和内果皮,在果皮基本组织中散生有维管束,分泌器和通气系统,通气系统由气孔、气道和气室组成,气孔在内、外表皮上都有,深陷于表皮下,形状特殊,气道为裂生型,气室裂浴生型,气室内壁有孔与周围组织相通;气道,气室又与内、外表皮上的气孔相通,形成贯通果皮的通气网络。表皮上有多种分泌器,其分泌物的形不同,乳汁管有节,分枝或不分枝,维管束木质部内有环纹和螺纹管胞和导管;韧皮部内有筛管,伴胞及内含物,在柱头下方的果皮上长一突起,果皮突起是莲的独特结构,是种子发育中起作用的呼吸器官。     

莲子叶发育过程的光学和电子显微镜观察

莲(Nelumbo nucifera Gaertn)的子叶从子叶原基发生至成熟休眠,整个生长期约30天,伹受品种、花期、气温和日照的影响,有3—5天的差异。光学和电子显微镜的观察表明,叶内细胞的形态结构在发育过程中变化巨大,子叶发育格局类似双子叶植物。整个发育过程份四个发育阶段:Ⅰ.细胞增殖,形态发生;Ⅱ.细胞液泡化,体积扩大;Ⅲ.细胞处于功能期,大量合成和积累贮藏物质;Ⅳ.脱水收缩,成熟休眠。位于子叶不同部位的叶肉细胞的发育不同步,通过前三个发育阶段所需时间也各不相同。细胞液泡化和进入功能期的位置顺序是从基部到顶部,先外层后内层。受精后25—26天,几乎全部细胞依次进入成熟休眠。     

田菁种皮的结构及其与透性的关系

扫描电镜观察表明:成熟田菁(Sesbania cannabina)种子的种孔闭锁,种脐具有种脐沟,沟下有一网状管胞群,具贮水和通气功能;种皮的结构由外向内依次为表层、栅栏层、骨状石细胞层及薄壁细胞层。作者用多种有机溶剂浸泡、不同时间浓硫酸腐蚀和机械损伤等方法有控制地损伤种脐和/或种皮的不同层次结构,发现表层和种脐不耐腐蚀,栅栏层细胞壁厚,排列紧密有序,并具有酚类物质,是控制水分进入种皮的主要屏障。适度浓硫酸腐蚀和机械损伤是克服种子不透性,提高萌发率的有效途径。文章还讨论了影响种子透性的因素,作用机理及栅栏层中“亮线”的实质。     

新合成的蛋白质和RNA从离体萌发的花粉中释放

应用同位素放射自显影技术,以~3H-尿嘧啶和~3H-亮氨酸作前体,对人工萌发花粉中新合成的 RNA 和蛋白质进行标记;并借助 RNA 合成抑制剂放线菌素 D 和蛋白质合成抑制剂环己亚胺的对比试验,确证了君子兰花粉在萌发过程中,向外释放了新合成的 RNA 和蛋白质。动态如下:标记后1小时,花粉尚未萌发,大量的 RNA 和蛋白质已合成;2小时后,新合成的蛋白质向花粉管方向转移;5小时后扩散到培养基中。新合成的 RNA 在90分钟内暂留在营养核和生殖细胞中;2小时后扩散到花粉细胞质;3小时后集中到花粉管顶端;5小时后释放到花粉外。文章还讨论了技术的关键问题和现象的生物学意义。     

莲子贮存蛋白的主要亚基及积累模式

红莲（NelumbonuciferaGaertn）成熟于叶总蛋白含量达24．35g／100g干样品,其贮存蛋白（SP）的积累模式与豆科种子相似,即随成熟度的提高,SP猛增至占总蛋白含量的86％以上。对莲子不同发育阶段子叶蛋白SDS-PAGE图谱的光密度测定表明：莲子叶蛋白有12个主要SP亚基（SP1－12）。按分子量（MW）大小和积累顺序可分3组：A组是98kD和93kD的2个亚基,MW最大,积累最晚,但量最多;B组是3个亚基,MW为55－50kD,大小居中,积累最早,量最少;C组的7个亚基MW最小,在27－14kD之间,积累较早,量较多。对莲的不同品种、不同器官进行分析后发现,它们都有1个主峰为68kD的多连峰的代谢蛋白亚基,可能是莲共有的蛋白亚基。     

在人工培养条件下君子兰(Clivia nobilis)雄配子体发育过程中营养核与生殖细胞的动态——显微缩时电影记录与一般细胞学观察

作者研究了君子兰(Clivia nobilis)营养细胞与生殖细胞的动态。用自行改良的显微培养室法和15%蔗糖加10ppm 硼酸的液体培养基,萌发了君子兰的花粉,并用暗视野显微电影记录了其雄配子体的发育过程。发现在一般情况下,营养核总是首先进入花粉管,然后生殖细胞入管,并以较快速度向管端移动,追上先入管的营养核。在生殖细胞进入早中期之前与营养核贴合,历时3—5小时才完全分开。分开后生殖细胞的核变大,并由前期进入早中期,通过赤道板阶段过渡到后期、末期,最终形成两个精子。用脱水处理和染色方法都可证明在生殖细胞分裂过程中,营养核在它的附近,直到两个精子形成之后,营养核仍存在。因此,作者认为营养核在整个雄配子体发育过程中,特别在精子形成中,是起一定作用的结构。其次,营养核、生殖细胞和精子在雄配子体发育过程中自始至终处于运动状态。其运动形式基本上可分三类:位移,旋转和变形。前二种运动常同时并存,但在不同的发育阶段中有一个为主要形式,另一个为次要形式。后一种运动的剧烈表现形式(如营养核成“变形虫状”,生殖细胞变形入管,生殖细胞和营养核的贴合以及生殖细胞分裂等)只是在特定的生理状态下才发生;轻微的变形可能与周围原生质压力的改变有关。作者根据营养核和生殖细胞在整个雄配子体发育过程中的动态得出结论:营养核、生殖细胞(后为精子)在花粉粒或花粉管中的运动,从本质上说是一种受内因制约向管端运动,但周围的原生质流作为外因,对它们的运动速度乃至于运动方向有暂时的影响。     

《植物遗传工程——农业的一个前景》简介

作物的改良,不仅是科学研究的一个重要领域,而且广义地说,它是经济、政治和社会的一个重要方面,历来都受到各国政府和科技界的普遍重视。近几年来,由于DNA重组技术的日趋成熟,细胞杂交、培养技术的飞速进步,为作物遗传育种提供了有用的株系和开辟了新的途径;特别是细胞原生质体融合的新技术已为远缘杂交,甚至为超越动植物界限开辟了广阔的途径。原生质