油松大孢子叶球发生发育的形态与解剖学观察

为了准确掌握油松大孢子叶球发生发育过程的外部形态特征及内部胚珠生长的解剖学特征,建立其外部形态和内部组织发育的对应关系,本研究采用形态观测和石蜡切片法,在2013—2016年对北京地区油松大孢子叶球,从花芽分化到种子成熟的过程进行了形态学和解剖学观察。结果显示:北京地区油松的花芽在第1年8月初分化,9月底大孢子叶球原基形成。原基在冬季休眠,至第2年春季继续发育。大孢子叶球在4月初从形态学上可辨,到4月10日左右,胚珠进行细胞分化,此时,大孢子叶球纵径约为5.0 mm。大孢子母细胞在4月20日左右形成,随后进行减数分裂形成功能大孢子。至5月10日左右,大孢子叶球接受小孢子叶球的传粉,随后,珠鳞的颜色由红转绿再逐渐变为棕色。同时,球果缓慢长大,其胚珠内的功能大孢子进行几次分裂,在6月初形成16~32个核的雌配子体,胚珠发育进入游离核分裂期。球果在冬季转入休眠,此时,大孢子叶球纵径约为11.0 mm。至第3年春季,胚珠内部的雌配子体继续发育,4月20日左右含有几千个游离核,此时,大孢子叶球纵径约为21.0 mm。雌配子体在4月30日左右进入细胞化时期,5月初颈卵器开始发育,形成卵细胞,此时,大孢子叶球生长至37.0 mm。待卵细胞在5月10日左右发育成熟时,雌配子体细胞化过程也全部结束。在雌配子体发育、球果长大的同时,珠鳞的颜色逐渐复绿。受精于5月20日左右进行,此时,大孢子叶球纵径约为45.0 mm。受精后,胚胎不断发育。球果在7月10日长约58.0 mm,之后略有萎缩,珠磷逐渐木质化成为种磷。至10月底,球果开裂,长约53.0 mm,种子成熟并弹出。北京地区油松的大孢子叶球从花芽分化、原基形成、胚珠分化、大孢子母细胞产生与分裂、传粉、雌配子体与颈卵器发育、卵细胞成熟、受精、胚胎发育至大孢子叶球成熟形成种子,历时2年2个月。本研究为裸子植物大孢子叶球发生发育的相关研究提供了形态学和解剖学依据。      

黄金树的大小孢子发生与雌雄配子体形成

利用常规石蜡制片技术,对紫葳科梓属黄金树的大、小孢子发生与雌、雄配子体的形成过程进行观察。结果表明:黄金树每朵花含有5枚雄蕊,其中2枚可育,3枚退化;可育雄蕊的花药为四囊型,花药壁4~6层,分别为表皮、药室内壁、中层(1~3层)和绒毡层,药壁的发育属于基本型,腺质绒毡层;孢原细胞为多孢原起源,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,小孢子四分体的排列方式为正四面体型和左右对称型;复合花粉粒,由小孢子母细胞减数分裂生成的4个小孢子组成;成熟花粉二细胞型;胚珠倒生,双珠被,薄珠心,珠心表皮下的孢原细胞直接发育为大孢子母细胞,减数分裂产生直线型四分体,合点端的一个大孢子分化为功能大孢子,胚囊发育属于蓼型;同一朵花中雄配子体的发育略早于雌配子体,但雌雄同熟。     

九江苦荞大小孢子发生与雌雄配子体发育观察

采用石蜡切片技术对苦荞(Fagopyrum tataricum)大、小孢子发生及雌、雄配子体的发育进行了观察研究。结果显示:苦荞花药4室,花粉囊壁由表皮、药室内壁、1层中层和1层绒毡层组成;小孢子四分体胞质分裂为同时型,四分体为四面体型,成熟花粉为2细胞型;胚珠直立、双珠被、厚珠心、大孢子四分体直线型、合点端为功能大孢子、蓼型胚囊;大孢子发生和雌配子体发育前期慢、后期快,小孢子四分体时期才能见大孢子母细胞,功能大孢子形成于2细胞花粉形成期,但也随着花粉壁加厚和发育成熟,功能大孢子很快分裂发育成成熟胚囊。     

南蛇藤大、小孢子发生及雌、雄配子体发育的观察

通过石蜡切片技术对南蛇藤(Celastrus orbiculatus Thunb.)大、小孢子发生和雌、雄配子体发育过程进行了研究。结果显示:南蛇藤的花药具4个药室,花药壁发育为基本型,腺质绒毡层。小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,小孢子四分体排列为四面体型。成熟花粉为2-细胞型。南蛇藤子房3室,每室2枚倒生胚珠,双珠被,厚珠心。珠心表皮下的2～4层细胞分化为孢原,并直接发育成大孢子母细胞。四分体呈直线型排列。雌配子体发育为蓼型。     

盾叶薯蓣大孢子发生和雌配子体发育的研究

用石蜡切片的方法研究了盾叶薯蓣(D ioscorea z ing iberensis C.H.W igh t)的大孢子发生和雌配子体发育过程,得到以下结果:①雌蕊三心皮三室,子房下位,中轴胎座,每室两倒生胚珠,厚珠心,双珠被,内珠被独自形成珠孔。②珠心表皮下一个孢原细胞平周分裂产生周缘细胞和造孢细胞,造孢细胞进一步发育成大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂形成线状的四分体,合点端的大孢子为功能大孢子。造孢细胞、大孢子母细胞和四分体时期周缘细胞仅1层。③胚囊发育为蓼型,胚囊成熟后为7细胞8核胚囊,2极核受精前不融合,反足细胞退化较晚。     

樟科檫木的大孢子发生和雌配子体发育

采用常规石蜡切片技术对檫木的大孢子发生和雌配子体的发育过程进行了观察。结果表明:檫木单子房,子房卵形,光滑无毛;具1枚胚珠,双珠被,厚珠心;大孢子母细胞由1个雌性孢原细胞直接发育而成,大孢子四分体呈线型;蓼型胚囊,成熟胚囊为8核,包括1个卵细胞、2个助细胞、一个含2核的中央极核和3个反足细胞。檫木的雌配子体很少出现数目齐全的胚囊核,且珠心组织有解离现象,推测这影响了雌配子体的正常发育,导致胚囊败育和结实率低。     

豫杂一号泡桐大小孢子囊和配子体发育的初步研究

豫杂一号泡桐(Paulownia tomentosa×P.fortunei)为二强雄蕊,幼嫩花药具四个小孢子囊(花粉囊)。小孢子囊壁由表皮、纤维层、中层和绒毡层组成,其中纤维层由3—5层细胞组成,此与一般双子叶植物不同;花药近成熟时,纤维层细胞的径向壁和内切向壁上呈条纹状加厚,并木质化。小孢子母细胞经减数分裂形成的四分体为四面体形。雄配子体由一个营养细胞和一个生殖细胞组成,外有两层壁和三个萌发孔(沟)。胚珠为倒生型,具单珠被和薄珠心。珠心组织在胚囊发育早期解体消失,而由珠被内层细胞发育成珠被绒毡层。胚囊发育属于蓼型,雌配子体呈网球拍状,在合点端形成狭长的胚囊吸器,此与一般植物不同。     

金钱松雌球花的形态构造及大孢子和雌配子体的形成

金钱松雌球花着生于树冠上部5a以上短枝顶端。成熟雌球花中央为1球花轴,其上螺旋着生苞鳞和珠鳞,珠鳞上着生2倒生胚珠,胚珠单珠被,珠心喙较厚,珠被唇顶部和内侧壁表皮为乳头状细胞,珠被中具溶生树脂道,珠被和珠鳞表皮下数层细胞将发育成种子的种翅和硬壳。花芽中胚珠原基出现至雌配子体卵细胞形成需5个月。1月胚珠原基出现。3月形成大孢子母细胞期的幼胚珠。3月下旬～4月上旬大孢子母细胞减数分裂形成大孢子。4月中旬雌球花迅速增长为胚乳游离核期。5月胚乳细胞壁形成,颈卵器原始细胞出现并发育为颈细胞、腹沟细胞和卵细胞,雌配子体成熟。     

嘉兰(Gloriosa superba L.)的胚胎发育研究

嘉兰(Gloriosa superba L.)的胚珠是倒生型,具双珠被和厚珠心。单个孢原细胞平周分裂,形成初生周缘细胞和初生造孢细胞,后者直接起大孢子母细胞的作用。四个大孢子线型排列。通常合点端大孢子是有功能的,但也见到珠孔端大孢子具功能。胚囊发育属蓼型。成熟胚囊是八核七细胞的。助细胞具丝状器,反足细胞具有传递细胞的某些特征。大孢子发生和雌配子体形成的过程中,胼胝质和多糖的积累和消失有一定的规律性。嘉兰花基数为3,子房上位,子房由三个合生的心皮组成,三室中轴胎座。在发育过程中胚珠经历了直生、弯生、横生和倒生的过程。内外珠被先后在造孢细胞形成后分化,在发育前期,内珠被长于外珠被,并由它形成了珠孔道,当外珠被伸长后与内珠被共同构成了珠孔。内珠被细胞层数恒定为两层,而外珠被细胞层数则变化于4～5层间。珠柄中的维管束多为螺纹,环纹导管和管胞组成,由胎座发出后经珠柄到合点端终止,内外珠被中均无维管束。厚珠心,珠心细胞为3～4层,由周缘细胞分裂形成。珠心细胞富含淀粉粒,其细胞解体缓慢,尤其珠孔端,直至成熟胚囊阶段,仍有很发达的珠心细胞。     

侧金盏大小孢子发生及雌雄配子体发育

用石蜡切片技术对早春开花植物侧金盏(Adonis amurensis Regel et Radde.)大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育进行了研究。结果表明:侧金盏花药壁由外向内分为表皮、药室内壁、2层中层和绒毡层,其发育方式为典型的双子叶型;绒毡层类型为腺质绒毡层。小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂方式为同时型,四分体排列方式为左右对称形或正四面体形。成熟花粉粒大多数为二细胞型,少数为三细胞型,具有三条萌发沟。子房为单心皮,单室,横生型胚珠,厚珠心,双珠被。大孢子母细胞由造孢细胞发育而来,多数情况下合点端第一个大孢子分化为功能大孢子。成熟胚囊为8细胞8核的蓼型胚囊。     

山桐子花芽分化及雌雄配子体发育

利用常规石蜡切片技术对山桐子花芽分化与配子体的发育过程进行研究。结果表明,山桐子花芽分化可划分为6个时期:花芽未分化期、花芽分化初期、花序轴分化期、花序分化期、花器官分化期、雌雄蕊形成期。山桐子的花芽分化始于8月下旬,在形成花序轴原基之后进入休眠期。花药壁由表皮、药室内壁、中层（2~3层）、绒毡层组成。小孢子母细胞经过减数分裂形成四分体,四分体为四面体结构,成熟花粉为2-细胞型。子房1室,多胚珠;胚珠倒生;双珠被,厚珠心;大孢子四分体为直线型,合点端大孢子发育成功能大孢子,胚囊发育为蓼型。     

兰靛果忍冬大小孢子发生与雌雄配子体的发育

综合运用光镜、扫描、透射电镜技术 ,观察兰靛果忍冬的大小孢子发生和雌雄配子体的发育过程。结果表明 ,花药壁发育属于基本型 ,变形绒毡层 ,四分体呈四面体型排列 ,小孢子母细胞的胞质分裂为同时型 ,3- c型花粉。柱头表面具大量乳突细胞 ;花柱细长 ,上部具明显的花柱道 ,下部实心 ,有发达的引导组织 ;子房下位 ,倒生胚珠 ,具珠被绒毡层 ,薄珠心 ,蓼型胚囊     

丹参大孢子发生和雌配子体发育

利用石蜡切片法对丹参不同时期花器官进行了解剖学研究。结果表明:丹参单珠被,薄珠心,倒生胚珠,有承珠盘结构。孢原细胞位于珠心一层表皮下,直接行使大孢子母细胞功能。大孢子母细胞减数分裂合点端或合点端第二个大孢子为功能大孢子,胚囊发育为蓼型。胚囊中卵细胞存在极性。助细胞在卵细胞产生极性分化前解体,即助细胞寿命较短。反足细胞在成熟胚囊中退化。极核在受精前融合,核中出现多个小核仁。     

番茄大孢子发生及其胚囊发育的细胞学观察

本文首次对番茄大孢子的发生和胚羹发育的细胞学过程进行了较系统的研究。结果表明，番茄为弯生胚珠，同一子房内数以百计的胚珠着生于同一中轴胎座上。大孢子和胚囊发育的类型为单孢子胚羹，薯型。其主要特点在于，由大孢子母细胞经过减数分裂形成的单倍体的四分孢子呈直线排列，然而只有靠近合点端一个最后发育成大孢子，其余三个相继退化。大孢子经过３次连续的有丝分裂，形成一个含有８个单倍体细胞核的胚囊。即雌配子体，经过进一步发育，番茄的成熟的雌配子体包括：１个卵细胞，２个助细胞，３个反足细胞和一个具有２个极核的中心细胞。     

灯笼果大小孢子与雌雄配子体发育

利用常规石蜡切片法对灯笼果（ＲｉｂｅｓｇｒｏｓｓｕｌａｒｉａＬ．）的大小孢子及雌雄配子体发育进行观察．结果表明，花药为４个孢子囊，药壁发育属基本型．腺质绒毡层细胞具多核，小孢子母细胞胞质分裂为同时型，四分体排列呈四面体型或左右对称型，成熟花粉为２─细胞型．胚珠倒生，双珠被厚珠心，大孢子母细胞减数分裂四分体多呈Ｔ型排列，合点端的为功能大孢子．偶见合点端２个同时为功能大孢子，蓼型胚囊，次生极核常偏于合点端，并具承珠盘结构．     

光敏核不育水稻花粉发育的细胞学研究与PCD检测

应用石蜡切片技术和脱氧核糖核苷酸转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL),对光敏核不育水稻农垦58S和可育水稻农垦58N的花粉及花药壁发育过程进行了研究。结果表明:农垦58S雄性败育起始于花粉母细胞形成期,在发育过程中持续进行,终结于单核晚期,形成典败型花粉;TUNEL检测显示,农垦58S的绒毡层细胞在花粉母细胞时期启动细胞程序性死亡(PCD),但解体过程缓慢,一直持续到花粉发育后期,使单核花粉无法获得所需的营养物质而败育。     

牛角瓜大孢子与小孢子的发生发育观察

【目的】明确牛角瓜[Calotropisgigantea(Linn.)W. T. Aition]大孢子与小孢子的发生发育情况,为其耕作栽培学及植物学研究提供基础资料,也为其遗传育种研究及品种改良打下基础。【方法】于盛花期采集不同发育时期的牛角瓜花蕾,运用石蜡切片技术观察其大孢子与小孢子的发生发育特征。【结果】牛角瓜大孢子与小孢子的发育时期与其花器官外部形态特征存在对应关系,雄蕊的发生发育早于雌蕊。牛角瓜小孢子黏连成块状结构,与普通植物的分散型小孢子形成鲜明对比,其小孢子母细胞发育为连续型,绒毡层细胞有3~4层,为腺质绒毡层,单核期绒毡层细胞壁开始降解,花粉成熟后绒毡层细胞自溶。胚囊发育类型为蓼型,胚珠横生,无珠被;四分体呈线型排列,成熟胚囊有次生核。【结论】牛角瓜大、小孢子发生及雌、雄配子体发育与花器官外部形态大小密切相关,其结实率低并非雌性或雄性败育所致。     

芝麻大孢子发生和雌配子体发育的研究

本工作主要应用石蜡切片方法,对芝麻大孢子发生和雌配子体的发育进行了观察,同时初步观察了淀粉粒以及减数分裂过程中胼胝质的变化。结果表明:①芝麻为倒生胚珠,单珠被,薄珠心;②大孢子母细胞直接来源于孢原细胞,减数分裂形成线形排列四分体,合点端一个为功能大孢子,胚囊发育为蓼型,成熟胚囊中见不到反足细胞;③在胚囊发育过程中,胚囊两侧的珠心表皮细胞解体,胚囊紧贴于由珠被内表皮转变而成的珠被绒毡层之下。合点端珠心细胞转变为承珠盘;④减数分裂前期,大孢子母细胞无胼胝质壁,二分体、四分体也只有横向的胼胝质壁,而侧壁则无;⑤淀粉粒最初出现在子房壁和胎座中,并不断向胚囊提供多糖类物质。     

番茄大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育

研究了番茄大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育。结果表明：番茄花粉母细胞的胞质分裂为同时型。小孢子四分体呈正四面体型,番茄绒毡层细胞是同型的,均来自初生壁内层,为腺质绒毛层,小孢子继续发育２－细胞花粉：营养细胞和生殖细胞,雌蕊为湿型柱头、实心花柱、倒生胚珠、单珠被,胚囊母细胞经减数分裂形成直线排列的四分孢子,珠孔端１个继续发育为功能大孢子,其余３个退化。胚衰发育为苡蓼形。