高温对设施甜樱桃花药发育和花粉粒形成的影响

 在人工气候室内对花药发育不同时期的‘红灯’甜樱桃（Prunus avium‘Hongdeng’）进行高温处理，利用石蜡制片法，观察短时间高温胁迫对花药发育和花粉粒形成的影响。结果表明：花粉母细胞减数分裂时期35 ℃高温处理4 h，减数分裂形成异常多分体比例为对照的14倍，随后部分花粉解体消失，花药干枯，残存的花粉粒离体培养不萌发；单核花粉时期或单核花粉有丝分裂时期进行35 ℃处理，不同程度加快了花药的发育进程，其中由于绒毡层和中层细胞提前解体，不能持续稳定地供给营养物质，造成部分花粉粒的解体消失；花期花药变褐率增加，快速干瘪，不能正常散粉；产生的成熟花粉粒大都瘪小，离体培养萌发率显著降低。说明甜樱桃整个花芽萌动期雄蕊对高温胁迫都非常敏感，较早高温胁迫对雄蕊的危害程度更大。     

苹果转CpTI基因株系花粉特性研究

转基因植物的花粉特性研究是进行遗传改良和转基因生态风险评价的一项基础工作。对7~8年生转Cp TI基因‘嘎拉’苹果花粉特性进行了研究,结果表明:转基因苹果花粉在大小、形态和表面纹饰等方面与对照花粉没有明显差别;转基因苹果花粉中畸形花粉多;供试的13个株系中12个株系的花药中花粉量显著低于对照,6个株系的花粉离体萌发率显著降低;测定了3个转基因株系的花粉生活力,其中2个株系显著低于对照。转基因‘嘎拉’苹果花粉人工授粉至普通‘富士’苹果柱头上能正常萌发,但中后期花粉管伸长较慢,花粉管到达胚珠的时间比对照延后约8 h。花器不同发育阶段内源激素测定表明,转基因株系各时期GA3含量均低于对照,而ABA含量在花蕾期低于对照,在气球期和平展期高于对照。对花药和花粉发育过程显微观察发现,转基因株系花药的结构及其发育正常,而花粉囊壁绒毡层的延迟分解影响了花粉发育可能是其花粉数量少、育性低的原因。     

红菜薹栽培与育种研究进展(下)

②雄性不育系的利用田福发等(2004)采用石蜡切片技术,在光学显微镜下系统研究了红菜薹波里马胞质雄性不育系(Polima CMS)、红菜薹萝卜胞质雄性不育系(Ogura CMS)及相应保持系花药发育过程的细胞形态学特征.观察结果表明,红菜薹Polima CMS花药发育受阻于孢原细胞阶段,不形成花粉,属无花粉型,此不育系花药不形成绒毡层和中层;而红菜薹Ogura CMS花药败育发生于小孢子母细胞期或四分体时期,表现为绒毡层细胞异常,挤压四分体,导致四分体和绒毡层同时解体而败育.     

西瓜核型雄性不育小孢子发生的细胞学研究

对西瓜核型雄型不育小孢子发生过程的细胞学观察表明，不育株花药发育从小孢子母细胞对期即开始表现异常。小孢子母细胞能够减数分鲜明形成多核细胞，但不能进行胞质分裂，多核细胞逐渐解体，不形成四分孢子，药室内壁，中层，绒毡层细胞无明显界限，绒毡层细胞多层，体积小，排列紧密，小孢子囊壁随多核细胞解体而逐渐凹陷，最终完全变瘪。无花粉粒形成，属完全不育类型，绒毡层细胞的异常是小孢子发育受阻而导致不育的主要原因。     

大葱雄性不育系及保持系花药和花粉发育的细胞学比较研究

为了从细胞学角度研究大葱雄性不育的机理,利用石蜡切片法对大葱雄性不育系及保持系花药与花粉发育过程进行比较研究。观察结果表明:大葱雄性不育系和保持系的小孢子母细胞都能正常进行减数分裂,四分体可以释放出小孢子。雄性不育系的花粉败育发生于单核小孢子时期,具有单核败育的特征。观察发现大葱雄性不育系的小孢子有2种败育类型:(1)绒毡层细胞正常发育,但中层细胞发生了延迟解体的现象,小孢子时期仍然存在,与逐渐缩小的药室一起挤压小孢子细胞成一染色极深的团块状物质;(2)绒毡层提前解体,不能提供小孢子发育所需的营养,小孢子的细胞质和细胞核逐渐解体,仅剩下内空的花粉粒。花粉败育不仅与绒毡层有关,还与中层细胞密切相关。     

葡萄雄性不育种质特性及其花粉败育的细胞学研究

通过对‘2004-6-12’(魏可实生)、‘2004-2-30’(巨峰实生)及魏可(对照)葡萄花器官特征、花粉萌发率、花粉粒形态、成熟花粉粒内部结构以及花药、小孢子发育过程细胞学特征的观察,研究了葡萄雄性不育的特性。结果表明,‘2004-6-12’和‘2004-2-30’的花粉无生活力,花粉粒P/E值分别为(1.13±0.05)和(1.12±0.04),均为近球形,且无发芽孔和发芽沟;花粉粒横切面边缘光滑,外壁纹饰分别为网状和穴状。魏可(对照)花粉粒极轴值与赤道轴值之比(P/E值)(2.11±0.08),为长球形,萌发沟为三孔沟型,外壁纹饰为孔穴状。‘2004-6-12’和‘2004-2-30’小孢子败育主要发生在单核早期,但‘2004-6-12’在小孢子母细胞减数分裂期就表现出部分异常,表明2者的小孢子败育可能与绒毡层提前解体有关。     

高温对大棚‘早生新水’梨花蕾期不同阶段花粉活力的影响

以大棚‘早生新水’露白期和白蕾期的花枝为试材,在25、35、40℃下分别处理不同时间来模拟高温对花粉量和花粉活力的影响。结果表明:露白期,25℃时花粉量没有明显变化,花粉萌发率增加53%以上;35℃高温下花粉量增加多达46%,每花药为5 000粒,花粉萌发率也较高;40℃高温下花粉量、花粉萌发率处理2h之后就显著下降。白蕾期比露白期的花粉量多,25℃时花粉量没有明显变化,而花粉萌发率处理6h后升高;35℃高温下花粉量明显减少,每花药为2 000粒,花粉萌发率在处理6h后急剧下降;40℃高温下花粉量和花粉萌发率均显著下降。不同温度处理后,将花枝在25℃进行修复试验(处理4h)。不同处理修复前和修复后的花粉萌发率变化不明显,因此高温对不同时期花粉活力的影响均不可逆转。与花粉量、花粉萌发率相比,高温对花粉管生长影响小。因此,在设施栽培过程中应严格管控花期的温度,尽量避免35℃以上高温长时间出现。     

甜菜单胚雄性不育系与保持系花药及小孢子发生的超微结构观察

为阐明甜菜单胚雄性不育系和保持系花药及小孢子发育的超微结构差异．以自育的甜菜单胚细胞质雄性不育系（CMS系）TB9-CMS和保持系（O型系）TB9-O为试验材料,在甜菜花芽分化、现蕾初期、开花初期分别进行4次花蕾取样．电子显微镜观察花药及小孢子发育过程的超微结构差异。结果表明．甜菜单胚CMS系与。型系花药和小孢子发育过程的超微结构存在明显差异。甜菜单胚CMS系花药壁产生初始期与。型系相似．但小孢子母细胞的数量较少,液泡化明显;绒毡层发育初期也形成乌氏体原始颗粒,但仅维持初始状态而停止发育：绒毡层在四分体期收缩离位,瓦解内移;小孢子母细胞形成四分体后,胼胝质壁较厚,小孢子逐渐变异开始退化。观察还发现,甜菜绒毡层细胞间以及形成四分体的胼胝质壁间有胞间连丝结构．     

新梨7与小孢子败育的解剖学观察

以梨雄性不育品种新梨7号为试材，解剖观察了其小孢子囊及雄配子发生发育的全过程。结果表明：新梨7号花药雏形已于上年生长季形成，次年2月中旬雄蕊原基休眠即可解除，早春气温是解除休眠的主导因子。新梨7号小孢子母细胞的减数分裂主要发生在3月中旬，在单核花粉粒形成之前，其小孢子母细胞减数分型和四分体从药室组织中出来的过程完全正常，此后，单核花分开始解体消失，其败育途径不同于多倍体梨减数分裂时染色体行为异常导致的，单核花粉的解体与药壁绒毡层细胞在发育后期增大、液泡化有关，是绒毡层机能障碍的结果。     

新梨7号小孢子败育的解剖学观察

以梨雄性不育品种新梨7号为试材,解剖观察了其小孢子囊及雄配子发生发育的全过程。结果表明:新梨7号花药雏形已于上年生长季形成,次年2月中旬雄蕊原基休眠即可解除,早春气温是解除休眠的主导因子。新梨7号小孢子母细胞的减数分裂主要发生在3月中旬。在单核花粉粒形成之前,其小孢子母细胞减数分裂和四分体从药室组织中游离出来的过程完全正常。此后,单核花粉开始解体消失,其败育途径不同于多倍体梨减数分裂时染色体行为异常导致的败育。单核花粉的解体与药壁绒毡层细胞在发育后期增大、液泡化有关,是绒毡层机能障碍的结果。初步认为该品种败育属胞质雄性不育类型(CMS)。     

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。     

地被菊花粉活力和储藏性研究

 以地被菊（groundcover chrysanthemum）品种‘毛白玉’、‘粉芙蓉’的新鲜花粉为材料,采用离体萌发法对花粉活力进行测定,并观察花粉萌发及花粉管生长情况。试验结果表明：外源Ca²⁺显著促进了花粉萌发和花粉管生长,硼酸对花粉萌发没有显著影响;花序中部筒状花的花粉活力显著高于花序外部和内部筒状花的花粉;遮荫降低了花粉活力;‘毛白玉’和‘粉芙蓉’花粉在室温下可分别储藏8和6 d,4 ℃下可分别储藏25 d和20 d,–20 ℃下可储藏25 d,–80 ℃下可分别储藏21和18 d。–80 ℃储藏前干燥处理2 h的花粉,储藏后花粉活力显著高于干燥处理4 h和6 h的花粉。预冻处理显著降低了花粉活力。–80 ℃储藏的花粉采用35 ℃解冻2 min或冰上解冻效果较好。     

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。     

新高及爱宕梨雄性不育特性及其败育的细胞学研究

为研究梨雄性不育表现和细胞学特征,观察分析了新高、爱宕和丰水(对照)梨花器官特征、花粉数量和育性,比较了花药和小孢子发育过程的细胞学特征。结果表明,新高、爱宕花药较小,花药内花粉粒数量很少、且活力低,表现出雄性不育的空囊花药。新高小孢子败育主要发生在单核晚期,但在小孢子母细胞减数分裂期就表现出部分异常;爱宕小孢子败育也主要发生在单核晚期,而此前发育正常。认为新高、爱宕小孢子败育可能与绒毡层提前解体有关。     

大白菜雄性不育系小孢子发生的细胞形态学研究

  采用塑料半薄切片技术, 在光学显微镜下系统地观察了大白菜同质异核、异质同核细胞质雄性不育系、细胞核雄性不育系及其相应保持系花药发育过程的细胞形态学特征。研究结果表明: 细胞核雄性不育系花药败育主要发生在减数分裂期, 花粉母细胞不能发生正常的减数分裂; 细胞质雄性不育系花药败育主要发生在四分体时期或小孢子单核期, 表现为绒毡层细胞异常, 四分体或小孢子败育。     

枸杞优良新品系NQ-2小孢子发生和雄配子体发育

利用常规石蜡切片法研究了枸杞优新品系NQ-2小孢子发生和雄配子体发育的过程。结果表明:枸杞新品系NQ-2花药壁发育类型为双子叶型,由表皮、纤维层细胞、中层细胞和绒毡层细胞4层构成,绒毡层为双重起源,发育呈二型性,属分泌型;小孢子母细胞分裂为同时型,四分体为四面体型;成熟花粉粒含2个细胞,具三孔沟型萌发孔。