引种地芦荟雄性不育的生殖生物学研究

以引种地库拉索芦荟为试材,通过田间试验和室内分析,综合应用解剖学、光学显微镜、荧光显微技术和石蜡切片技术相结合的方法,从形态学、细胞学、生殖生物学的角度进行研究。结果表明:芦荟花药壁的发育属基本型,完全分化时从外到内的细胞层依次是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,其绒毡层属于腺质绒毡层。小孢子母细胞的减数分裂过程中胞质分裂为同时型,形成的小孢子四分体为左右对称型,成熟花粉为二细胞型。小孢子母细胞减数分裂过程出现异常,使小孢子呈现出不同程度的衰败,导致大量败育花粉产生,表现为雄性不育,导致库拉索芦荟雌性不育。     

杏花粉和花药壁发育的胚胎学特征

为了解杏花药和花粉发育的主要特征及发育进程与花芽冬眠的关系,对不同发育阶段的花药和花粉进行了显微观察。结果表明,花药壁形成于11月上旬,由5层细胞构成,包括表皮、药室内壁、中层（含2层细胞）和绒毡层（分泌型）。小孢子母细胞形成于11月上旬,减数分裂完成于2月上旬,即小孢子发生过程历时约3个月。减数分裂开始时小孢子母细胞积累大量脂滴,减数分裂产生的4个小孢子在四分体内排列成四面体形。小孢子阶段约1个月,2–细胞花粉阶段约0.5个月,即雄配子体发育历时约1.5个月。3月初花蕾与芽鳞等长时小孢子发生有丝分裂产生2–细胞花粉。成熟花粉为2–细胞型,含脂滴而不含淀粉,属脂质花粉。小孢子母细胞形成时花芽开始冬眠,减数分裂完成时花芽结束冬眠,即小孢子发生与花芽冬眠同步。杏花粉发育历时4.5个月,其特征包括小孢子母细胞减数分裂时积累脂滴,小孢子发生与花芽冬眠同步,花蕾与芽鳞等长是雄配子体发生第一次有丝分裂的形态学标志。     

春萝卜雄性不育系4-05A减数分裂及雄配子体败育过程观察

从形态学和细胞学基础方向研究了春萝卜不育系4-05A,以保持系4-05B为对比。观察并测量花器官雌雄蕊形态,确认4-05A比4-05B的花长势弱,雄蕊花药外形小、中空无花粉,雌蕊花柱较长。采用花粉压片法观察小孢子母细胞减数分裂及雄配子体发育过程,证明该不育系材料为花粉败育型。不育系4-05A的小孢子母细胞能正常进行减数分裂并形成单核花粉,但雄配子体进一步发育过程中,在单核中期到靠边期的发育阶段小孢子发生败育,不能形成可育的成熟花粉粒。减数分裂胞质分裂方式为同时型。     

中国特有珍稀水生植物海菜花的生物学特性、濒危原因及保护

海菜花(Ottelia acuminata)为中国特有的珍稀濒危水生植物,属国家三级濒危保护植物。通过20余年来对海菜花资源现状、生物学特性和生态学特征的调查,结合栽培观察和试验,探讨了海菜花的濒危原因,提出了保护措施。海菜花濒危既有自身因素也有人为因素。首先海菜花固有的生物学特性限制了其种群数量的增加,其次是人类干扰、水体环境污染、富营养化、藻类的抑制和水生动物的啃食、人类过度采捞等成为导致海菜花植物濒危的重要原因。建议保护生长地的水资源,有效地保护海菜花的生长环境和种群,从而实现就地保护;开展海菜花引种驯化和科学研究,实施迁地保护,不断增加海菜花的种群数量。     

臭椿雄蕊的发育和雄配子体的形成

利用常规石蜡制片技术,对臭椿[Ailanthus ahissima (Mill. ) Swingle]的小孢子发生及雄配子体形成过程进行了观察.结果表明:(1)雄株的小孢子发生和雄配子体发育过程正常,花药4室,花药壁由5～6层细胞组成,分别为表皮、药室内壁、中层(2～3层)和绒毡层.药壁的发育属于基本型,腺质绒毡层.(2)孢原细胞为多孢原起源.小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,形成的四分孢子大多为四面体型,偶尔有左右对称型.同一药室的小孢子母细胞减数分裂几乎完全同步.(3)成熟花粉粒为二细胞型,具3个萌发孔.(4)两性花植株的小孢子母细胞未进行减数分裂就已退化,而且绒毡层细胞液泡化,细胞质稀少以及过度膨胀.开花时花粉囊空瘪,无花粉形成.两性花中花药败育发生在小孢子母细胞减数分裂之前,因此臭椿为形态上的雄花和两性花异株,实为功能上的雌雄异株.     

西瓜花药与花粉显微结构研究

对西瓜花药和花粉显微结构进行了观察研究。观察研究结果:西瓜花单性,雄花具5枚花药,每枚2室;花药壁5层,由外向内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,中层包含2层细胞;小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型;小孢子不均等分裂,产生大小悬殊的营养细胞和生殖细胞,起初两细胞相互分开,后来生殖细胞进入营养细胞内部,形成细胞内有细胞的结构;成熟花粉为二细胞型,生殖细胞为流线型,营养细胞中有大量淀粉粒和脂滴等贮藏物质;花粉壁5层。     

西瓜花药与花粉显微结构研究

对西瓜花药和花粉显微结构进行了观察研究。观察研究结果：西瓜花单性，雄花具5枚花药，每枚2室；花药壁5层，由外向内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层，中层包含2层细胞；小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型；小孢子不均等分裂，产生大小悬殊的营养细胞和生殖细胞，起初两细胞相互分开，后来生殖细胞进入营养细胞内部，形成细胞内有细胞的结构；成熟花粉为二细胞型，生殖细胞为流线型，营养细胞中有大量淀粉粒和脂滴等贮藏物质；花粉壁5层。     

甜瓜花粉母细胞减数分裂及花粉粒发育的研究

以二倍体为试材,研究结果表明:①甜瓜花粉母细胞减数分裂是一种稳定的、有规律的遗传行为。在一天中没有明显的分裂高峰。甜瓜染色体数为2n=2x=24,染色体长2～4μm,其中一对染色体最长,具随体。厚皮甜瓜与薄皮甜瓜两个变种间,染色体形态、大小及其行为是一致的;②甜瓜花粉母细胞减数分裂中,胞质分裂属典型的同时型;四分体多呈四面体形排列;③胼胝质壁从减数分裂时产生,到四分体时最厚,小孢子形成时消失;④同一花药内,花粉母细胞减数分裂及其后的发育中,双线期以前、四分体以后各时期基本同步,最多相差1～2个分裂相;而从分裂Ⅰ的终变期至末期Ⅱ表现极不同步。两性花中,胚囊母细胞的发育迟于花粉母细胞;⑤成熟花粉属二核型花粉;⑥花蕾大小可作为判断花粉母细胞减数分裂过程和花粉粒发育阶段的形态学指标。     

中华猕猴桃性别分化的细胞形态学观察

 采用石蜡制片和扫描电镜的方法对中华猕猴桃雌雄株花器官发育差异进行观察。结果表明：雄株花蕾的心室形成后无胚珠原基产生是造成雌蕊不育的主要原因;雌株花蕾的花药发育和小孢子发生至四分体时期与雄株无明显的差异,最终花粉败育主要是由于小孢子发育或雄配子体形成过程不正常所致。观察中发现,猕猴桃雄株的花药4室,绒毡层为腺质型,小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体为四面体型,成熟花粉粒为椭圆形,具3条萌发沟,属2–细胞型。     

石榴花药发育及解剖结构的研究

花药由4个花粉囊组成;花药壁的发育过程为双子叶型,纤维层强烈加厚,中层2层,腺质绒毡层。包裹四分体的胼胝质具“尾状”结构,可能是孢子体与配子体联系的通道。小孢子四分体呈四面体型,但也见两侧对称型;小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂通常为同时型。正常花粉粒为2细胞型;出现异常4核花粉和异常连体花粉,原因可能是树体长期营养不良和花芽发育期间短期低温刺激的综合作用。比较了雄、雌蕊发育进程及其与花芽形态的相关性。