花粉萌发与花粉管生长的信号调控机制

花粉萌发与花粉管生长是植物生殖过程中的重要生理现象,它关系到植物能否正常完成受精过程.该过程涉及大量的信号通路介导,包括小G蛋白调控、磷酸肌醇信号调控及Ca2+信号通路等.这些信号通路直接或间接影响着花粉萌发与生长过程的各个方面,包括花粉管的极性生长及细胞骨架变化等.综述了不同信号通路对花粉萌发与生长过程的影响,重点关注各个信号分子的作用基础和原理,旨在更深入地展现花粉萌发全过程中信号通路调控下的胞内全景,结合现有试验结果,提供关于花粉萌发与生长的新模式.     

无机元素对狭叶重楼花粉萌发及花粉管生长的影响

采用离体花粉培养法和方差分析方法,研究了钙(Ca2+)、锌(Zn2+)、钼(Mo6+)3种无机元素对狭叶重楼花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明:高浓度的Ca2+明显抑制花粉的萌发和花粉管的生长,低Ca2+对花粉的萌发和花粉管的生长也有轻度的抑制作用;高浓度的Zn2+抑制花粉的萌发和花粉管的生长,适量的Zn2+能促进花粉管的生长,低浓度的Zn2+对花粉的萌发和花粉管的生长无明显影响;高浓度的Mo6+抑制花粉的萌发和花粉管的生长,低浓度的Mo6+对花粉的萌发和花粉管的生长无明显影响。     

垂丝海棠花粉生活力测定的研究

对垂丝海棠花粉的生活力进行了测定,研究了不同培养基和不同浓度Ca2 对花粉萌发和花粉管生长的影响.结果表明,垂丝海棠花粉萌发的最佳培养基是琼脂0.8 g 蔗糖15 mg/L 硼酸2.0 mg/L;低浓度Ca2 促进了花粉萌发和花粉管的生长,高浓度Ca2 抑制了花粉萌发和花粉管的生长,培养基中Ca2 浓度为1.6×10-5 mg/L时最适合垂丝海棠花粉萌发和花粉管的生长.     

离体萌发法测定垂丝海棠花粉生活力的研究

应用离体萌发法对垂丝海棠的花粉生活力进行测定,同时研究了不同浓度的钙对花粉萌发和花粉管生长的影响。研究结果表明,垂丝海棠花粉萌发和花粉管生长的最佳培养基是:0.8 g琼脂+15 mg/L蔗糖+2.0 mg/L硼酸;低浓度的钙对花粉萌发和花粉管的生长有促进作用,高浓度的钙对花粉萌发和花粉管的生长有抑制作用;培养基中的Ca(NO3)2浓度为1.6×10-5mg/L时最适合垂丝海棠花粉萌发和花粉管的生长。     

不同化学因子对佛手柑花粉活力的影响

采用花粉液体培养法研究了不同植物生长调节剂及矿质元素对佛手柑花粉萌发和花粉管生长的影响,结果表明:不同化学因子对佛手柑成熟花粉萌发和花粉管生长表现出不同的作用效果,在6-BA、GA3、IAA等植物生长调节剂中,以20mg/LIAA的作用效果最好,佛手柑成熟花粉的萌发率和花粉管生长速率分别为53.26%和17.36 μm/h.而B、Ca、K等不同矿质元素对佛手柑成熟花粉萌发和花粉管生长的作用效果则以40mg/L CaCl2最好,佛手柑成熟花粉的萌发率=和花粉管生长速率分别为58.90%和33.59 μm/h.对照组佛手柑成熟花粉的萌发率和花粉管生长速率分别为25.11%和5.25 μm/h.     

MAP18参与ABA调控拟南芥花粉生长的研究

[目的]探讨微管结合蛋白MAP18在ABA调控拟南芥花粉生长中的作用,为进一步深入研究植物的极性发育模式提供线索。[方法]以拟南芥野生型(生态型Columbia,Col-0)及相关突变体花粉为试验材料,进行遗传学和药理学分析,研究花粉萌发和花粉管生长的调控因子。[结果]内源和外源ABA均显著抑制拟南芥花粉的萌发,但内源ABA对萌发的花粉管有促进伸长的作用。遗传学证据表明,微管结合蛋白MAP18过表达植株的花粉对ABA表现超敏感,而RNAi沉默株的花粉对ABA则表现出脱敏感现象,显示MAP18蛋白参与了ABA对花粉萌发及花粉管生长的调控过程。[结论]该试验结果为研究花粉萌发与花粉管生长调控模式提供了线索。     

钙离子浓度对丝瓜花粉萌发和花粉管生长的影响

采用离体花粉培养技术,对丝瓜花粉萌发过程中钙离子浓度的影响进行了初步研究。结果表明,较低浓度Ca2 +(10 - 3～10 - 5mol/L)提高了丝瓜花粉的萌发率和萌发速度,明显促进了花粉管的生长,其中以Ca2 +为10 - 3mol/L时花粉管生长最快;高浓度钙(10 - 2 mol/L)则显著抑制丝瓜花粉萌发和花粉管生长。     

不同培养基组分对5个蜡梅品系花粉萌发和花粉管生长的影响

以河南省许昌市3个类型5个品系的蜡梅花粉为试验材料,研究了不同培养基组分对蜡梅花粉萌发和花粉管生长的影响,以筛选出适宜不同类型蜡梅花粉萌发的最佳培养基,为生产实践中科学授粉和杂交育种提供理论依据。结果表明:聚乙二醇是蜡梅花粉萌发和花粉管生长的关键因素,当培养基中没有聚乙二醇时,花粉不能萌发;蔗糖不是蜡梅花粉离体萌发的必需因素,高浓度蔗糖还会抑制花粉萌发;硼酸和硝酸钙能够有效促进花粉萌发,在花粉萌发中起辅助作用;素心和红心类蜡梅花粉萌发和生长最佳培养基配方为PEG-4000 250 g·L^-1+Ca(NO₃)₂·4H₂O 10 mg·L^-1+H₃BO₃ 20 mg·L^-1,豫素1号、豫素2号、豫红1号花粉萌发率分别为25.38%、25.34%、23.46%,花粉管长度分别为302.31、297.64、285.68 μm;乔种蜡梅花粉萌发和生长最佳培养基配方为:PEG-4000 250 g·L^-1+Ca(NO₃)₂·4H₂O 5 mg·L^-1+H₃BO₃ 15 mg·L^-1,豫乔1号、豫乔2号花粉萌发率分别为24.43%和24.93%,花粉管长度分别为288.27 μm和286.37 μm。综合比较,5种花粉受培养基中相同因素影响的趋势相同,但在最适宜条件下,素心类型蜡梅的花粉活力较好,其萌发情况略好于其他2种类型。     

香花槐花粉萌发特性的测定

以香花槐的新鲜花粉为试验材料,利用TTC(氯化三苯四氮唑)和碘-碘化钾染色法及培养基萌发试验,选配出最适合花粉萌发的培养基.以研究不同浓度的Ca2+对花粉萌发和花粉管伸长的影响.结果袁明:香花槐花粉管萌发和花粉管生长的最适培养基是10 mg/L蔗糖+2.0mg/L硼酸+0.8g琼脂.较低浓度的钙对花粉萌发和花粉管生长有促进作用,而较高浓度的钙对其有一定的抑制作用.     

植物花粉萌发的研究进展

综述了目前国内外关于植物花粉萌发的研究进展,如在花粉萌发和生长过程中Ca2+通道的开启、信号的转导、Ca2+通道的阻塞、钙调素的作用,另外还有其他重要的矿质元素、植物生长激素对花粉萌发和花粉管生长的作用及其作用机制等。     

pH值对甜橙花粉萌发及花粉管Ca~(2+)分布的影响

通过探讨pH值对甜橙花粉萌发和花粉管生长及其钙离子分布的影响,为进一步研究甜橙授粉受精机制提供依据,为甜橙人工授粉等生产实践提供指导。试验以4个甜橙品种花粉为试材,对外源pH值为4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0时花粉萌发率和花粉管平均生长速率进行观察统计并测定其花粉管尖端钙离子分布及其相对荧光强度值。结果表明,甜橙花粉能在外源pH值为4.0～9.0的广泛条件下萌发;品种434在pH 7.0时花粉萌发率最高;其他3个品种则在外源pH 6.0时最高;各品种在pH 6.0～7.0的范围内有较高的钙离子相对荧光强度并保持花粉管尖端游离钙离子浓度的梯度分布,从而保证后期花粉管的持续生长。     

外源钙对木槿花粉萌发的影响

利用离体花粉培养方法,研究了Ca2+对木槿花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明:较低浓度的Ca2+(1×10-3~1×10-5mol/L)对花粉的萌发有一定的促进作用,能较快地促进花粉管的伸长,其中以Ca2+(1×10-3mol/L)作用最明显;而高浓度的Ca2+(1×10-1~1×10-2mol/L)则对其有一定的阻碍和抑制作用。     

马铃薯花粉离体萌发及花粉管生长影响因子分析

[目的]研究马铃薯花粉离体萌发及花粉管生长的影响因素。[方法]采用花粉离体萌发技术,研究不同浓度蔗糖和PEG4000组合,无机盐Ca^2＋、K^＋、Mg^2＋、Na^＋、Zn^2＋以及植物生长调节剂6-BA、NAA等对马铃薯花粉萌发和花粉馁生长的影响。[结果]结果表明,马铃薯花粉萌发及花粉管生长最适宜的液体培养基为蔗糖10％＋PEG4000 10％＋Ca（NO3）2 0．02％＋H3BO3 0．02％＋K^＋0．500mmol／L,其萌发率最高可达89．6％,在此基础上添加低浓度的Mg^2＋、Na^＋能促进花粉萌发和花粉管生长。1mg／L6-BA对花粉萌发和花粉管生长有一定的促进作用,特别是对花粉管生长有显著的促进作用;NAA对马铃薯花粉萌发和花粉管生长无积极影响,相反高浓度还产生严重的抑制作用。[结论]该研究结果为进一步地研究马铃薯生理特性提供基础资料。     

刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征

以去雄后人工授粉的刺槐花为试验材料,并以去雄后不授粉的花为对照,利用焦锑酸钙沉淀法分析刺槐柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。结果发现:花粉在萌发前,其萌发孔聚集了大量的钙沉淀。授粉作用会很快促使柱头表面泡状分泌物和胞外基质钙含量增加。随着大量花粉萌发完成,柱头泡状分泌物内的钙含量开始下降,但是柱头胞外基质的钙含量下降不明显,这表明柱头泡状分泌物的钙离子对花粉萌发可能有促进作用。刺槐的花柱含有一个中空花柱道,中空花柱道周围有一层通道细胞,不论授粉与否,通道细胞液泡和细胞壁上都有大量钙离子,这些钙离子对花粉管的生长可能有诱导作用。刺槐花柱内的钙离子梯度现象不明显。本研究结果有利于揭示刺槐乃至其他豆科植物柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。      

钙和硼对芦荟花粉萌发和花粉管生长的影响

[目的]探究钙和硼与芦荟花粉萌发和花粉管生长之间的关系。[方法]分别设置不同浓度的Ca^2＋和H3BO3,研究不同浓度钙和硼对芦荟花粉萌发和花粉管生长的影响。[结果]在一定浓度范围内,Ca^2＋对芦荟花粉萌发率和花粉管的伸长均有不同程度的影响。低浓度Ca^2＋不利于花粉管的生长,而高浓度Ca^2＋则抑制花粉管生长,其最适Ca^2＋浓度为1.3×10^-3mol/L。在高浓度硼条件下,较长时间内花粉管均呈现出波浪形,花粉管生长的最适硼浓度为1.6×10^-4mol/L。[结论]不同浓度的钙和硼,会促进或抑制芦荟花粉萌发和花粉管生长。     

矮牡丹花粉形态观察与萌发特性研究

以矮牡丹花粉为材料,研究花粉的形态及不同培养基对矮牡丹花粉萌发及花粉管伸长的影响。结果表明,花粉萌发率与长球形花粉占花粉总数的百分率一致;适合矮牡丹花粉萌发的培养基为9%蔗糖+0.004 5%硼酸;低浓度(1×10-5～1×10-3 mol/L)的Ca2+促进了花粉管的伸长,高浓度(1×10-2～1×10-1 mol/L)的Ca2+抑制了花粉管的伸长,适合花粉管伸长的Ca2+浓度为1×10-3 mol/L;低浓度(0.1×10-3 mol/L)的Mg2+促进了花粉管的伸长,高浓度(0.2×10-3～1.8×10-3 mol/L)的Mg2+抑制了花粉管的伸长,适合花粉管伸长的浓度为Mg2+0.1×10-3 mol/L。     

映山红开花习性与花粉生活力研究

[目的]探讨映山红的开花习性及花粉生活力。[方法]以映山红（Rhododendron arborescens）为试验材料。观察映山红（R.simisiiPlanch）开花的习性;采用离体培养基萌发测定法,以及培养基中蔗糖的浓度、培养温度、硼酸、钙离子等因素对花粉萌发和花粉管伸长的影响。[结果]映山红花期4～6月,单花期3～5 d;花紫色,2～6朵簇生于枝端;花萼5裂,长2～4 mm;花冠宽漏斗状,长4～5 cm,5裂;雄蕊7～10,花药紫色;柱头头状。蔗糖浓度为5%时映山红花粉萌发最好;光照条件下25℃时萌发率最高,达70%以上;培养基为20mg/L硼酸＋10 mg/L氯化钙＋5%蔗糖＋0.5 g琼脂,萌发率最高达87%;在一定浓度（0～20 mg/L）范围内,钙离子对映山红花粉的萌发率影响不大,主要影响花粉管长度;对花粉萌发率的影响比较明显,浓度间差异均达显著水平,在一定硼酸浓度（0～20 mg/L）范围内,随着硼酸浓度的增加花粉的萌发率上升。[结论]该研究可为今后利用映山红开展人工育种奠定基础。