蒺藜苜蓿小孢子不同发育时期花蕾形态与花药脱分化能力的研究

本研究以豆科模式植物蒺藜苜蓿为材料,研究其小孢子不同发育时期与花蕾形态的相关性,以及花药脱分化能力。结果表明：蒺藜苜蓿小孢子发育可分为单核早中期、单核靠边期和双核期,不同时期的小孢子与花蕾外部形态具有明显相关性。根据花蕾形态判断小孢子不同发育时期并进行培养,其中单核靠边期小孢子的花药愈伤组织诱导率最高,可达37.21%;单核早中期为4.82%,而双核期小孢子的花药无脱分化能力。这说明小孢子单核靠边期是蒺藜苜蓿花药培养的最佳时期,此时期的花蕾膨大,萼片绿色且比花瓣稍短。     

青花菜小孢子发育时期与花器形态的相关性

对青花菜小孢子发育时期细胞学特征及其与花器外部形态的相关性展开研究,试图从花器的外部形态特征来推断小孢子的发育时期,最终目的是为花药或游离小孢子培养研究提供科学依据。结果表明,青花菜小孢子发育经历四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期共4个时期,供试3个青花菜各时期细胞学特征存在明显差异。青花菜小孢子发育时期与花蕾大小和花药颜色等指标密切相关。供试青花菜花蕾纵径为10.52~11.05 mm,花蕾横径为3.64~4.25 mm,花药长度为2.85~2.87 mm,花药宽度为0.95~0.96 mm,且花瓣微露出花萼,花瓣和花药均为淡黄色时,80%以上的小孢子发育至单核靠边期。     

朝鲜白头翁小孢子发育时期与花器形态的相关性研究

为了寻找朝鲜白头翁小孢子发育时期的鉴定方法以及探讨小孢子发育时期与花器形态的相关性,采用常规石蜡切片法,对朝鲜白头翁小孢子发育时期的细胞学以及小孢子不同发育时期与花蕾大小的关系进行了研究。结果表明：朝鲜白头翁每个花药具4个花粉囊,小孢子母细胞减数分裂属同时型,小孢子在四分体中的排列属四面体型。成熟花粉粒属2-细胞型,并有3个萌发沟。花粉囊壁由4层细胞构成,即表皮（1层）、药室内壁（1层）、中层（1~2层）、绒毡层（1层）。绒毡层发育属腺质型（或分泌型）,出现多核现象。朝鲜白头翁小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征、花药颜色有一定的相关性。小孢子处于单核期时花蕾长度在1.10~1.20 cm,花萼外侧颜色为紫红色,花药的颜色为黄色,花丝的长度为0.4~0.5 cm。朝鲜白头翁同一花蕾不同花药小孢子的发育存在一定程度的渐续性。     

火龙果小孢子不同发育时期的形态特征

阳现蕾起观测"紫红龙"火龙果花蕾发育的动态变化,采集从现蕾期起1至13天的花蕾,通过电子显微镜观察火龙果小孢子在不同发育时期的外部形态结构特征及细胞学特征变化,为花药或小孢子培养提供细胞学依据和最佳取材时间,以期建立高效、稳定的火龙果花药或小孢子组织培养体系。结果表明,火龙果小孢子发育经历了四分体时期、单核早期、单核靠边期和双核期,最后发育为成熟花粉粒,每个时期具有明显不同的形态特征;火龙果小孢子发育时期与花蕾的大小和花药的长度紧密相关。火龙果花蕾纵径在5.5~6.0 cm,横径在2.5~3.2 cm,绝大数小孢子发育至四分体时期,此时对应的花蕾发育天数约为4 d;花蕾纵径在6.8~7.6 cm,横径在3.0~3.4 cm,绝大数小孢子发育至单核早期,此时对应的花蕾发育天数约为5 d;花蕾纵径在8.1~8.6 cm,横径在3.3~3.9 cm,绝大数小孢子发育至单核靠边期,此时对应的花蕾发育天数约为6 d;双核期时,花蕾纵径在8.9~10.5 cm,横径在3.8~4.4 cm,对应的花蕾发育天数约7~8 d。因此,可以根据火龙果花蕾的形态、大小和花药发育时期,从而确定小孢子最佳培养时期对应的选蕾标准。     

黑皮冬瓜小孢子发育与花蕾形态建成的相关性研究

对4个黑皮冬瓜品种的小孢子发育进行了细胞学观察,并比较分析了小孢子发育与花蕾形态建成的相关性。结果表明,4个黑皮冬瓜品种的小孢子发育过程相同,可分为四分体时期、单核居中期、单核靠边期、单核有丝分裂期和双核期5个时期。小孢子发育与雄花蕾形态建成密切关联,小孢子直径与蕾径、蕾长、萼长、瓣长及雄蕊直径均呈对数式的正相关。因此,黑皮冬瓜小孢子发育时期可以根据雄花蕾的形态指标判定。黑皮冬瓜小孢子发育处于单核靠边期的雄花蕾蕾长0.54~0.76 cm,蕾径0.53~0.73 cm,萼长0.78~1.18 cm,瓣长0.49~0.60 cm,雄蕊直径0.39~0.53 cm,蕾长/蕾径0.99~1.06,萼长/瓣长1.68~1.97,着生于开花节之上的第7~8节。     

春萝卜小孢子发生和雄配子体发育过程的解剖学研究

在显微水平上对春萝卜( Raphanus sativus L. )小孢子发生和雄配子体发育过程及其与不同发育阶段花蕾外部形态的相关性进行了研究。结果表明：春萝卜有6枚雄蕊,4强2弱,每个花药具4个花粉囊,成熟花粉粒属3细胞型并有3个萌发沟;花粉囊壁发育属双子叶型,由4层细胞构成,即表皮、药室内壁、中层和绒毡层,绒毡层细胞为腺质,二核,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型;植株花蕾大小在0.5～1.0mm时雄蕊孢原细胞开始分化,花蕾长4～6mm时,形成成熟的雄配子体。3.5-4.5mm的花蕾处于单核中期,可作为花药培养或小孢子培养的选材依据。     

海岛棉新海35花药发育及花粉受精的研究

【目的】为建立海岛棉发育过程中花蕾长度与花药发育时期的关系。【方法】以海岛棉新海35为研究对象,采用改良的半薄切片和甲苯胺蓝染色技术,对不同生长时期花蕾的花药进行切片观察,明确花蕾长度与花药发育时期的对应关系。【结果】通过形态观察发现,在海岛棉的花发育过程不同时期花蕾的萼片、花瓣和花药的形态、颜色、大小以及花丝和柱头的长度出现明显变化。切片观察发现,从花芽出现到花药开裂,经历花原基的形成、花药原基的出现、花粉母细胞形成、四分体时期、绒毡层降解、减数分裂、花药开裂等14个发育时期。新海35花蕾长度5～6 mm、7～8 mm、8～9 mm和11～14 mm分别对应花药发育中的花粉母细胞形成期、四分体时期、小孢子释放期和绒毡层降解时期,也是成花过程中尤为关键的4个时期。通过对花粉萌发、花粉管伸长、受精过程、胚乳的发育等进行观察,明晰了海岛棉花粉成熟到完成受精再到纤维发育所需的具体时间和详细过程。【结论】海岛棉各个时期花蕾的表型与陆地棉不同,且花蕾大小及花药颜色随着花药细胞发育而变化,并伴随着细胞内部的代谢过程及正常发育所需物质的转换;通过花蕾大小及表型可以判定海岛棉花药发育时期。花粉成熟后,花粉的萌发、花粉管的伸长、双受精及胚乳发育分别发生在授粉后的0.5～1 h、8 h、24 h和50 h。     

白芦笋小孢子发育时期与花器形态相关性研究

为了寻找白芦笋小孢子发育时期的鉴定方法以及探讨小孢子发育时期与花器形态的相关性,采用苯酚品红、醋酸洋红和醋酸铁矾水合三氯乙醛苏木精染色液进行染色观测,并对白芦笋小孢子发育时期的细胞学以及小孢子不同发育时期与花蕾大小的关系进行了研究。结果表明,醋酸铁矾水合三氯乙醛苏木精染色效果最好;白芦笋小孢子发育经四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期,各时期的特征明显;白芦笋小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征密切相关,不同发育时期的花蕾其纵径、横径间差异显著,白芦笋品种的小孢子处于单核靠边期时花蕾纵径为2.30 mm,花蕾横径为1.76 mm;依据白芦笋花蕾的纵径和横径可判断小孢子的发育时期,从而确定小孢子培养最佳时期所对应的选蕾标准。     

基因型和供体条件对油菜小孢子培养成胚率影响

利用正交设计对影响油菜小孢子培养的基因型、低温预处理时间、取材时期及小孢子发育时期（用花蕾花瓣花药比表示）等供体材料条件进行系统研究。结果显示,对小孢子培养成胚率影响最大的为基因型,其次依次为小孢子发育时期,取材时期和低温预处理时间。最佳处理以51039为材料,开花前5天取样并于4℃低温预处理2d,取花瓣花药比为0.5至1的花蕾培养成胚率最高,达10.33枚/蕾。     

厚轴茶雄性不育株花药败育的生物学特性和细胞学研究

为明确厚轴茶(Camellia crassocolumnaH. T. Chang)雄性不育株花器发育形态、花药和花粉败育时期及兵细胞学特征,利用体视显微镜、石蜡切片技术、染色体制片和DAPI染色法,对厚轴茶雄性不育株和可育株开花迚程、花器形态、花药发育过程、花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程比较观察。结果显示,厚轴茶花属于完全花,花药其四室、呈蝶形,花药壁发育为基本型,绒毡层细胞其双核,于四分体时期形成分泌型细胞,单核花粉期开始降解,花粉母细胞经过减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和胞质分裂后形成四面体型四分体,小孢子呈三角形,成熟花粉为二细胞型花粉。花蕾发育早期,不育株雄蕊发育正常,与可育株无明显差异。花蕾发育后期,不育株花丝弯曲,花药粘连、干瘪、褐化、坏死,不裂药。不育株减数分裂期绒毡层细胞异常增生、排列混乱,单核至双核花粉期绒毡层延迟降解。不育株花粉母细胞减数分裂过程中存在环状单价体、滞后染色体、染色体桥、染色体缺失、不均等分离、微核和多分体等异常现象。不育株小孢子胞质紊乱,单核期花粉粒相互粘附,花粉壁皱缩变形,花粉细胞质和细胞核模糊不清,成熟花粉细胞空瘪凹陷。研究结果表明,厚轴茶雄性不育花器形态属雄蕊萎缩型和花药异常型,花药发育受阻于减数分裂至单核花粉期,存在花粉母细胞败育型和单核败育型。单核花粉期是兵花药败育的主要时期。花药绒毡层异常发育和延迟降解,花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,小孢子和花粉粒发育异常可能是兵花药败育的主要原因。     

长白山区紫草小孢子发生的细胞形态学观察

采用常规石蜡切片法,观察了长白山区紫草的小孢子发生过程和各时期的形态特征.结果表明:长白山区紫草小孢子发育直到四分体为止发育都正常,小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体排列方式为四面体型.小孢子发育受阻于四分体分离后的单核小孢子时期开始,是因为这时期绒毡层细胞异常膨胀,占满整个药室,小孢子没有可发育的空间,最终导致小孢子败育.     

Microspore culture is successful in most crop types of Brassica oleracea L.

Summary Microspore culture was shown to be applicable to a broad range of accessions belonging to six horticulturally important crop types of Brassica oleracea: broccoli, white cabbage, cauliflower, savoy cabbage, Brussels sprouts and curly kale. Of 64 accessions tested 86% were responsive. Large genotypic differences were found in number of embryos produced per flower bud, and in frequency and mode of regeneration of plants from embryos. B. oleracea was characterized by a strong asynchrony of microspore development within single buds. Microspore populations optimal for culture contained a large proportion (10–40%) of binucleate pollen. An initial high temperature treatment was essential for microspore embryogenesis. Growth conditions of the donor plants during inflorescence formation were less critical.     

不结球白菜Ogura雄性不育花器官形态及败育细胞学的研究

对不结球白菜细胞质雄性不育系S2108A和Y3611A及其相应的保持系S2108B和Y3611B进行了花器官形态比较和花药发育细胞学观察,结果表明:两套不育系和保持系之间在花器官的多个性状上差异极显著,而两个不育系S2108A和Y3611A之间除花蕾大小、雌蕊长和花瓣长有差异外,其他均不显著,说明从不同不育源转育来的两个不育系在花器官外形上差异不大;两个不育系花药败育表现均起始于四分体时期,且由于绒毡层的液泡化和径向膨大,挤压四分体小孢子导致败育,表明败育与绒毡层的不正常发育有关.此外,与Y3611A不同,在不育系S2108A中还存在另一种败育形式,绒毡层细胞壁发生融合,成为紧贴药室壁的类似于变形型绒毡层的周原质团,部分细胞质流人药室腔,包裹粘连四分体小孢子,成为染色很深的不连续团块状物,花药败育;两不育系花药发育存在花粉囊数目的变异,且花粉囊发育时期不同步,个别花粉囊较正常花粉囊发育推迟,在不育系Y3611A中还有巨型花粉囊的现象.     

甜椒小孢子发育的细胞学观察

为研究甜椒小孢子发育时期的染色鉴定方法以及探讨小孢子发育时期与花器形态的相关性,采用不同染色方法进行甜椒小孢子的细胞学观察,并对小孢子发育期的细胞学特征以及小孢子不同发育时期与花器外观形态的关系进行研究。结果表明,甜椒小孢子经酒精盐酸处理后,用醋酸洋红染色液的染色效果最佳;甜椒小孢子的发育经历四分体期、单核早期、单核中期、单核后期、双核期直至花粉粒成熟期,各时期的特征明显;甜椒小孢子各发育时期与花蕾外部形态具有密切的相关性。     

Influence of the stage for anther excision and heterostyly in embryogenesis induction from eggplant anther cultures

In this work we address two aspects of eggplant flower biology potentially involved on the efficiency of anther culture: the selection of the best floral stage to extract anthers for culture, and the effect of heterostyly in the identification of suitable buds and anthers. For 12 different accessions, we determined morphological criteria (length ranges) to identify buds and anthers enriched in vacuolate microspores and young bicellular pollen, the stages most responsive to embryogenesis induction. While these microspore/pollen stages were the most responsive when isolated and cultured in liquid medium, we observed that culture of anthers containing these stages is not the best choice. Instead, the highest response was found for younger anthers, containing mostly young and mid microspores. We analyzed eggplant anther walls and found that their particular thickness may be behind this apparent discrepancy, since they may delay the diffusion of inducing factors to the anther locule, reducing their effect over inducible microspores. Thus, the culture of younger anthers would allow for younger microspores to grow up to the inducible stages while factors are entering the locule. We also analyzed the embryogenic response of short and long-styled buds present in Cristal, a heterostylic cultivar. Our results demonstrated that each floral morph produced buds and anthers of different lengths, but equally useful for anther culture, since similar amounts of embryos were produced. The practical application of these results may improve the efficiency of anther culture not only in these cultivars, but in others also presenting thick anther walls and heterostyly.