甜菜无融合生殖单体附加系M14大孢子发生的超微结构

应用透射电镜技术探求甜菜单体附加系M14 (Beta vulgaris L.,VV+1C, 2n=18+1)有性生殖大孢子与二倍体孢子生殖大孢子发生时的超微结构特征,了解有性生殖和无融合生殖起始细胞的超微结构差别。甜菜单体附加系M14为兼性无融合生殖体,大孢子发生有韭型、蝶须型和蓼型三种类型。韭型和蓼型大孢子发生时均起源于大孢子母细胞,二分体之前从形态结构上难以区分;减数分裂前期I,细胞核中出现核液泡,形成联会复合体,细胞质改组,细胞壁上沉积胼胝质。韭型大孢子发生时,只进行减数第一次分裂,不发生减数第二次分裂,形成二分体,珠孔端二分体细胞退化,合点端二分体细胞发育为二倍体功能大孢子。蓼型二分体的珠孔端细胞在减数第二次分裂前或分裂过程中退化,合点端细胞经减数第二次分裂形成两个细胞,构成三分体,最终合点端大孢子发育为单倍体功能大孢子。蝶须型大孢子发生是M14中唯一的二倍体孢子无融合生殖方式,其大孢子发生时大孢子母细胞不发生减数分裂,不出现核液泡,未形成联会复合体,无细胞质改组,细胞壁上缺乏胼胝质的沉积和缺乏胞间连丝,这些可作为二倍体孢子无融合生殖的鉴定指标。     

水稻籼粳亚种间杂种配子体败育及其与小穗不孕关系的研究

利用携有和不携有广亲和基因的两种籼粳亚种间杂交为材料,观察其孢子体和配子体的发生过程,明确杂种雌雄配子体败育的特征,结果显示：花粉和胚囊的败育均与小孢子和大孢子第一次有丝分裂异常有关,前者表现为小孢子间有丝会裂不同步,导致部分花粉不能正常成熟和败育,后者表现为大孢子有丝分裂异常（包括一些大孢子有丝分裂的延迟）在成熟的胚珠中不能形成胚囊,利用整体染色技术直接决定了杂种胚囊的育性,不同于携有广亲和基因     

被子植物的无融合生殖和它的应用前景

无融合生殖是植物以无性繁殖产生种子的一种生殖方式.被子植物的无融合生殖以其发生的细胞学机制分为:未减数配子体无融合生殖;减数配子体无融合生殖和珠心胚结构(或孢子体无融合生殖)三种不同的基本类型.体细胞无孢子生殖,二倍体孢子生殖和珠心胚结构是被子植物常见的无融合生殖类型.这三种常见类型发生的细胞学机制和遗传特     

核不育芝麻小孢子败育机理的细胞学研究

核不育芝麻小孢子败育发生在四分体形成之后的无液泡小孢子期,败育在很短的时间内完成。败育前小孢子大量液泡化,其线粒体异常膨大与质体的基质化可作为小孢子开始败育的标志。败育小孢子缺少花粉外壁上的覆盖层。芝麻花药绒毡层的异常,包括有机物贮量的降低;细胞内含物的异位分布及迅速减少与消失;不能及时或缺乏分泌胼胝质     

芝麻核雄性不育系ms86-1小孢子败育过程的超微结构

运用透射电子显微镜对芝麻核雄性不育系ms86-1的可育和不育花药进行了超微结构的比较观察。根据小孢子的细胞学形态特征,将芝麻花粉发育过程划分为小孢子母细胞形成期、减数分裂期、四分体期、单核小孢子早期、单核小孢子中期、单核小孢子晚期、花粉成熟期7个时期。对比观察表明芝麻核雄性不育的败育迹象起始于小孢子母细胞形成期,并伴随着进一步发育,败育现象逐渐明显,小孢子母细胞形成期小孢子母细胞壁形状不规则;减数分裂期小孢子母细胞壁严重扭曲变形,质膜外缺少早期外壁成分--原基粒棒;四分体期胼胝质壁外沉积物异常,呈绒毛状;四分体解体后形成畸形小孢子,孢子外壁不健全,绒毡层异常肥厚、降解延迟,释放极少量的畸形乌氏体;随后小孢子愈发皱缩,胞质凝集,内含物减少并逐渐凝聚成一团电子致密物质,最终走向完全败育。本研究揭示了不育小孢子的败育过程和败育特征,为深入研究芝麻核雄性不育败育机理奠定了基础。     

安祖花小孢子发生与雄配子体发育研究

安祖花为一种名贵的观赏花卉,在北方栽培过程中存在败育的现象,影响了安祖花繁育种工作的开展,本研究对安祖花的小孢子和雄配子体的发育过程进行了详细的观察,试图从小孢子发育的角度来探讨败育的原因,为安祖花的繁育工作提供理论依据。本文利用常规石蜡切片技术和电镜技术进行观察,结果表明：花药壁的发育属于基本型,绒毡层细胞属于腺质绒毡层,成熟的花粉粒为2-细胞型,雄配子体在成熟花粉粒发育到二细胞花粉时,约有90%的细胞出现发育异常的现象。结论：安祖花的小孢子在发生过程中未见异常,败育是由于雄配子体发育不良所导致。     

甜菜大、小孢子发生与雌、雄配子体发育

本文描述甜菜(Beta vulgaris L.)大、小孢子发生及其雌、雄配子体的发育,主要结论是:1.小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型。四分孢子为四面体形。2.单核小孢子分裂为营养细胞和生殖细胞时,分裂中期的纺锤体不对称,营养核的形成稍早于生殖核。分裂末期,营养细胞与生殖细胞之间有细胞壁,而后消失。生殖细胞进一步分裂形成2个精子。成熟的花粉粒为3细胞型,营养核有解体的趋势。3.花药壁由五层结构组成:最外层为表皮,其次为药室内壁,其中层包括两层细胞,绒毡层为分泌型。4.甜菜为单子房、单胚珠、双珠被、厚珠心,曲生型胚珠。大孢子母细胞经减数分裂形成线形排列的四个大孢子。合点端大孢子具功能。5.胚囊发育属于蓼型。开花前,两极核已融合为次生核。成熟胚囊由7细胞组成。具有盲囊结构。6.同一朵花中,在前期、雄蕊的发育早于雌蕊的发育;在后期,当花粉粒成熟时,雌配子体也达到成熟,雌、雄蕊发育趋于同步。     

美女樱雄性不育系小孢子发生的细胞学观察

采用常规显微制片法,在光学显微镜下观察了美女樱雄性不育系B-58及其可育系的小孢子发生过程和各时期的形态特征。结果表明:可育系小孢子发育经历了造孢细胞、小孢子母细胞、四分体等时期,最后发育成花粉,期间小孢子发育靠绒毡层不断自我解体而提供营养。雄性不育系B-58小孢子败育发生在四分体时期,其主要特征是绒毡层细胞提前液泡化,四分体胼胝质壁不能适时降解,致使四分体持续时间较长,四分孢子核质收缩降解,形成形状不规则空瘪的小孢子。     

番茄雄性不育突变体小孢子发育的细胞学研究

利用光镜和透射电镜对番茄雄性不育突变体９５３０５的小孢子发育进行了细胞学观察。结果表明,小孢子的败育发生在小孢子母细胞时期、四分体时期以及单小孢子时期。绒毡层细胞行为异常,表现为小孢子母细胞时期提早被破坏解体,或绒毡层细胞多层径向分化,异常肥厚,挤压单核期的小孢子。此外败育方式还有单核中期小孢子无法进行外壁沉积,或小孢子的细胞质被降解成空壳,以及花药畸形,花药上长出许多附属物等异常现象。     

小麦不同胞质不育系花粉败育的细胞学比较研究

以５种小麦同核异质胞质雄性不育系为材料，观察其花药及小孢子的形成与发育过程，对各个材料进行比较，结果表明：１．小孢子败育发生在小孢子发育的各个时期，小孢子母细胞时期与单核期为两个败育高峰期。２．单核期以前出现小孢子母细胞粘连、大型细胞、多核质团及整个花药败育等现象；单核期发生大量败育，以小孢子胞质稀薄式解体为主，兼有部分绒毡层异常；单核期以后存留极少数小孢子，可继续进行有丝或无丝的核分裂，形成２￣     

The pattern of megasporogenesis and megagametogenesis in diploid Solanum species hybrids; its relevance to the origin of 2n-eggs and the induction of apomixis

Summary Megasporogenesis and megagametogenesis in diploid tuber-bearing Solanum species hybrids were studied and illustrated in detail. Megagametogenesis followed the normal or Polygonum type of embryo sac development. In megasporogenesis a few regularly occurring deviations from what is usually considered to be the normal course of megasporogenesis were detected.Firstly, the development of a surplus of adjacent or non-adjacent megaspore mother cells in a single ovule was frequently observed. As they eventually may give rise to normally reduced, sexual embryo sacs, it is concluded that the archesporium in potato cannot be delimited to a single cell or even a group of adjacent cells in the ovule. Secondly, the micropylar daughter cell which is formed after completion of the first division was often found to degenerate before the onset or completion of the second division giving rise to a triad instead of a tetrad of megaspores. The spatial arrangement of megaspores within the ovule was found to vary according to the variation in the relative orientation of second division spindles.It is concluded that these deviations should be considered random legitimate variations of megasporogenesis rather than systematic abnormal events.The implications of the overall pattern of megasporogenesis for the formation of 2n-eggs and the attempts to induce diplosporic or aposporic apomixis in potato are discussed.     

甜菜无融合生殖单体附加系M14大孢子发生期间细胞壁胼胝质的变化

应用脱色苯胺蓝诱导荧光法观察了甜菜单体附加系M14（Beta vulgaris L., VV+1C、2n=18+1）正常有性生殖与二倍体孢子生殖时，大孢子发生期间细胞壁内胼胝质的变化，结果如下。韭型（Allium odorum-type）胚囊大孢子发生时，自大孢子母细胞的珠孔端细胞壁内出现胼胝质荧光，并逐渐扩展到整个细胞壁，中期Ⅰ至末期Ⅰ细胞壁呈现胼胝质荧光。二分体时，珠孔端大孢子细胞壁内胼胝质荧光消失，二分体之间的横壁以及合点端功能大孢子的侧壁上荧光明显。二倍体功能大孢子的合点端细胞壁内的胼胝质荧光消失。单核胚囊形成后，其细胞壁内无胼胝质荧光，而退化的大孢子细胞壁胼胝质荧光显著。蝶须型（Antennaria-type）胚囊大孢子发生时，大孢子母细胞、二倍体功能大孢子的细胞壁均无胼胝质荧光。蓼型（Polygonum-type）胚囊大孢子母细胞减数分裂时，其珠孔端细胞壁出现胼胝质荧光，并逐渐扩展到整个细胞壁。二分体、三分体、四分体时期，胼胝质荧光主要存在于大孢子之间的横壁上，侧壁内胼胝质荧光较弱。退化的大孢子细胞壁胼胝质荧光明显，功能大孢子细胞壁上缺少胼胝质荧光。此外，本文还讨论了大孢子母细胞减数分裂与细胞壁内沉积胼胝质之间的相关性。     

番木瓜胚珠发生与雌配子体形成的研究

本研究力求探明番木瓜胚珠发生与雌配子体形成的过程,为进一步了解其遗传背景和指导今后种子生产提供有关资料。实验采用石蜡制片法将材料制成永久制片,切片厚度10~12 μm,铁矾苏木精整染,Nikon摄影显微镜观察拍照。结果发现番木瓜胚珠倒生,双层珠被,不形成珠孔,厚珠心;单孢原细胞起源于珠心表皮细胞下,大孢子四分体呈直线形排列,合点端的大孢子为功能大孢子;胚囊发育类型为蓼型;八核胚囊中合点端有三个核优先形成反足细胞,成熟胚囊中仅由1个卵细胞和1个中央细胞构成,中央细胞中的两个极核在受精前融合为一个次生核,3个反足细胞和两个助细胞在受精前解体消失。研究表明番木瓜胚珠发生与雌配子体的形成符合被子植物发育的一般规律,而本研究与其他学者的观察存在些许差异,这可能是由于番木瓜遗传背景复杂进而造成不同研究者采用的实验材料迥异而致。     

水稻84—15的细胞胚胎学研究：兼论无融合生殖问题

对１３８０个水稻８４－１５子房系统的细胞胚胎学研究表明，８４－１５约９７．３％的子房内，大孢子发生及其胚囊的发育过程与普通水稻品种相似，大孢子母细胞减数分裂形成大孢子四分体，绝大多数四分体成线型排列，少数成Ｔ型排列。珠孔端的３个大孢子消失，合点端的一个为具功能的大孢子，经３次有丝分裂发育为典型的八核蓼型胚囊。在受精、胚及胚乳的发育过程中未见异常现象；约２．７％的子房内有珠心细胞、胚囊及幼胚败育等细     

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.     

利用SSR分子标记检测鹅掌楸雄性繁殖适合度与性选择

本文利用SSR分子标记研究了鹅掌楸实验群体内个体的雄性繁殖适合度.结果表明:试验群体中,鹅掌楸雄性繁殖适合度在不同个体之间差异较为明显,变幅为0%～10.9%.鹅掌楸的性选择倾向在不同个体间差异较大,母本LS和BM性选择倾向明显,均倾向于种内交配,其种内交配比率分别为85.7%和94.1%,而母本HS和LYS性选择倾向不明显.鹅掌楸雄性繁殖适合度随交配距离的不同而变化,82%的有效花粉来自于35 m区域内的亲本,其累积雄性繁殖适合度为51.4%.交配距离、性选择倾向在鹅掌楸个体的雄性繁殖适合度中扮演重要角色.     

Fingerprinting of alfalfa meiotic mutants using RAPD markers

Summary A calendar of female sporogenesis and gametogenesis was made for both apomictic tetraploid (2n=4x=36) Brachiaria brizantha and Brachiaria decumbens and their apomictic F₁ hybrids with sexual tetraploid (2n=4x=36) Brachiaria ruziziensis. Microgametogenesis was used as a reference. Apospory was facultative in both species and hybrids. Environmental conditions had variable effects on the level of apomixis according to each genotype. Ratios of segregation into sexuals and apomicts in the interspecific hybrids suggest an oligogenic determinism with dominant apomixis in the genus Brachiaria. Highly apomictic and partially male fertile hybrids were identified and will be used in an improvement program to transfer genes for apomixis into the sexual species B. ruziziensis.     

The sexual differentiation of Cannabis sativa L.: A morphological and molecular study

Summary Cannabis sativa L. is a dioecious species with sexual dimorphism occurring in a late stage of plant development. Sex is determined by heteromorphic chromosomes (X and Y): male is the heterogametic sex (XY) and female is the homogametic one (XX). The sexual phenotype of Cannabis often shows some flexibility leading to the differentiation of hermaphrodite flowers or bisexual inflorescences (monoecious phenotype). Sex is considered an important trait for hemp genetic improvement; therefore, the study of the mechanism of sexual differentiation is of paramount interest in hemp research. A morphological and molecular study of Cannabis sativa sexual differentiation has been carried out in the Italian dioecious cultivar Fibranova.Microscopic analysis of male and female apices revealed that their reproductive commitment may occur as soon as the leaves of the fourth node emerge; the genetic expression of male and female apices at this stage has been compared by cDNA-AFLP. A rapid method for the early sex discrimination has been developed, based on the PCR amplification of a male-specific SCAR marker directly from a tissue fragment.Five of the several cDNA-AFLP polymorphic fragments identified have been confirmed to be differentially expressed in male and female apices at the fourth node. Cloning and sequencing revealed that they belong to nine different mRNAs that were all induced in the female apices at this stage. Four out of them showed a high degree of similarity with known sequences: a putative permease, a SMT3-like protein, a putative kinesin and a RAC-GTP binding protein.