玉米胚乳的发育及其养分输入的途径

采用树脂包埋切片法观察了玉米籽粒的结构和胚乳细胞的发育，主要结果如下：（１）玉米胚乳细胞的增殖为有丝分裂，籽粒的鲜重与胚乳细胞数量呈正相关；（２）玉米胚乳囊呈“瓢”状，授粉后第３ｄ游离核间出现细胞壁；（３）角质胚乳的形成与淀粉体充实有关，处在籽粒中上部边缘的胚乳，因其中淀粉体发育好而成为角质胚乳；（４）由背部维管束运来的养分经珠心突起先卸至质外体，其后再由糊粉层细胞吸收；（５）在靠近籽粒基部维管束的胚乳表层细胞特化成胚乳转移细胞；（６）糊粉层和有色层的形成与灌浆“废物”的屯积有关，玉米胚乳转移细胞及其周围细胞积聚“废物”多，因而成为黑色层。     

玉米胚乳的发育及其养分输入的途径

采用树脂包埋切片法观察了玉米籽粒的结构和胚乳细胞的发育，主要结果如下：（１）玉米胚乳细胞的增殖为有丝分裂，籽粒的鲜重与胚乳细胞数量呈正相关；（２）玉米胚乳囊呈“瓢”状，授粉后第３ｄ游离核间出现细胞壁；（３）角质胚乳的形成与淀粉体充实有关，处在籽粒中上部边缘的胚乳，因其中淀粉体发育好而角质胚乳；（４）由背部维管束运来的养分经珠心突起先卸至质外体，其后再由糊粉层细胞吸收；（５）在靠近籽粒基部维管束的胚     

枇杷胚胎早期发生过程中传递细胞的分布

采用半薄切片方法定位，观察了枇杷（ＥｒｉｏｂｏｔｒｙａｊａｐｏｎｉｃａＬｉｎｄｌ．）受精前后雌蕊结构的变化，胚乳和胚的早期发育过程中传递细胞的分化、分布和存在时期，结果表明：柱头、花柱具传递细胞或传递组织；内珠被及珠心的部分细胞．壁内突显著；胚乳外层细胞为传递细胞型细胞；胶囊、中央细胞等均有局部壁内突现象或呈吸器，并且相互消长，文中讨论了传递细胞的分布特点以及对胚胎早期发育的营养作用．     

枇杷胚胎早期发生过程中传递细胞的分布

采用半薄切片方法定位，观察了枇杷（Ｅｒｉｏｂｏｔｒｙａ ｊｕｐｏｎｉｃｕ Ｌｉｎｄｌ）受精前后雌蕊结构的变化，胚乳和胚的早期发育过程中传递细胞的分化、分布和存在时期。结果表明：柱头、花柱具传递细胞或传递组织；内珠被及珠心的部分细胞，壁内突显著；胚乳外层细胞为传递细胞型细胞；胚囊、中央细胞等均有局部壁突现象或呈吸器，并且相互消长，文中讨论了传递细胞的分布特点以及对胚胎早期发育的营养作用。     

花后不同时期遮光对玉米粒重及品质影响的细胞学研究

【目的】从细胞学角度探讨玉米花后不同时期遮光对玉米籽粒重量及品质的影响。【方法】以普通玉米泰玉2号为材料,大田条件下分别于授粉后1—14d(S1)、15—28d(S2)及29—42d(S3)遮光55%,以大田自然光照条件下生长的玉米作为对照(S0),对不同遮光处理下玉米粒重、品质、胚乳细胞增殖变化及穗轴可溶性糖含量进行了分析测定,对小穗柄维管束截面积、胚乳细胞及胚乳传递细胞的超微结构进行了观察。【结果】各时期遮光使籽粒重量、淀粉含量、胚乳细胞数量和体积降低,籽粒胚/胚乳比、蛋白质含量、粗脂肪含量升高。遮光延迟了淀粉粒的发育,降低了胚乳细胞的充实度;前期遮光籽粒胚乳细胞数目最少,中期遮光淀粉粒体积最小,胚乳细胞的充实状态最差。遮光后穗轴中可溶性糖含量升高,小穗柄维管束截面积无明显变化;遮光使胚乳细胞中蛋白质体增多,胚乳传递细胞变小,传递细胞壁内突变稀、变短,不同层次间连接程度下降,养分传输能力降低,胚乳传递细胞中线粒体数量减少。【结论】花后不同时期遮光改变了玉米籽粒品质,系籽粒中胚比重增加及胚乳细胞内含物比例变化所致。遮光后胚乳传递细胞形态与功能的变化及较低的线粒体数量限制了养分的传输,"流"不畅是生育后期遮光玉米粒重降低的重要原因之一。     

5种谷物胚乳表层细胞的比较研究

通过光学显微镜及透射和扫描电镜研究水稻、大麦、小麦、高粱、玉米5种谷物胚乳表层细胞的结构.结果表明:胚乳表层细胞的分化具有位置效应,且不同谷物胚乳表层细胞的发育程度不同.一般而言,粒重较大的谷物其胚乳表层细胞比粒重较小的谷物发达.谷物胚乳传递细胞中壁内突皆为肋状内突,其长轴方向与溶质流运输方向一致.玉米、高粱胚乳传递细...     

应用同工酶标记区分玉米多胞质系的研究

 在以往培育成的含 Mo1 7细胞核的玉米多胞质系 (同核异质系 )的基础上 ,开展了 1 1种多胞质系同工酶生化标记的筛选。通过在不同发育阶段选取不同部位组织样品 ,进行 POD和EST同工酶的电泳分析结果表明 ,不同发育阶段不同部位组织样品 ,其同工酶带数与活性是不同的 ,选取 3个发育阶段的不同组织 ,即授粉后 9d籽粒、授粉后 34d籽粒胚乳和抽雄期雄穗作同工酶电泳分析 ,就可以将 1 1种多胞质系区分开来     

石刁柏胚胎学研究

石刁柏花药具四个小孢子囊，花药发育为百合型，中层最外一层细胞能保留较长时间，维持到花药成熟期，细胞发生纤维状加厚，绒毡层细胞初期单核，后变为双核为多核，小孢子形成时胞质分裂为连续型，小孢子四分体排列为四面体十字交叉型，花粉粒为二细胞型，子房上位，倒生珠，胚朱具双层珠被，内珠被内两层细胞组成，薄珠心，单细胞也原，大孢子四分体直列式排列，近合点端一个大孢子为功能大孢子，胚囊蓼型，二极核受精前融合，胚乳核型，发达，有具半纤维素壁的硬质胚乳，胚胎发育为：合子经休眠后即进行第一次分裂，分裂方向横向不等，形成较大的基细胞和较小的顶细胞，基细胞行两次横分裂形成胚柄，顶细胞形成胚主体。     

美味猕猴桃“海沃德”胚胎发育的研究

研究了美味猕猴桃“海沃德”受精、胚和胚乳的发育。结果表明,授粉后２～３ｈ,大量花粉在柱头上萌发,授扮后２ｄ花粉管进入胚囊,破坏一个助细胞,精核与次生核融合成初生胚乳核,另１精核与卵核结合成合子。授粉后３ｄ,初生胚乳核开始分裂,授粉后５～７ｄ,合子分裂形成２细胞原胚。花后２０ｄ、２９ｄ和４０ｄ分别观察到球形胚、鱼雷胚和子叶的发育。花后４０～５０ｄ,胚已基本发育完全。     

高淀粉玉米胚乳淀粉粒度分布特征及其对水分胁迫的响应

以郑单21为试验材料,利用透射电镜(TEM:Transmission Electron Microscope)和激光粒度分析仪研究水分胁迫下玉米胚乳淀粉粒的形态和粒度分布。结果表明:水分胁迫导致玉米籽粒形态建成滞后,尤其是内、外珠被组织解体和胚乳淀粉粒积累的速度减缓。授粉后7天,水分胁迫处理的籽粒外珠被尚未退化消失,果皮、内珠被和胚乳细胞的界限模糊,几乎每个果皮细胞内都含有细胞核;而正常供水处理的玉米籽粒外珠被已退化消失,果皮、内珠被和胚乳细胞的界限清晰,果皮细胞内容物较少,细胞壁较薄,内珠被细胞明显较大,内容物少,绝大多数细胞无细胞核。授粉后11天,两处理的胚乳细胞的细胞壁明显变薄,细胞内容物显著增多,细胞内已明显可见大大小小的淀粉粒,但正常供水处理的淀粉粒明显大且多。水分胁迫处理的淀粉粒表面积、数目和体积分布均呈单峰曲线,而正常供水处理表现为淀粉粒数目分布呈单峰曲线,表面积分布和体积分布呈双峰曲线。水分胁迫可降低A型淀粉粒的表面积、数目和体积百分比,增加B型淀粉粒的表面积、数目和体积百分比。     

高粱胚乳细胞与母体组织发育关系的研究

【目的】探明高粱颖果发育过程中胚乳细胞与母体组织发育关系及其胞内淀粉体的发育特性。【方法】通过挂牌和记号笔点颖相结合的方法对供试高粱品种KS-304花后发育天数进行精确标记,详细跟踪观测了颖果的生长;采取Spurr树脂包埋、番红-甲基紫复染法制作半薄切片,光镜下详细观察了高粱颖果发育各过程中胚乳各部位以及种皮果皮结构的变化差异与联系;采用扫描电镜研究发育中后期及成熟时颖果断面不同部位细胞内淀粉体的形态;应用冰冻切片,荧光显微镜观察了成熟颖果横断面的结构。【结果】颖果发育分形成期、乳熟期、蜡熟期与完熟期,内胚乳发育分为游离核期、细胞化期、分化期、发育期及成熟期;其中颖果发育形成期与胚乳发育的前3个时期相对应,乳熟期对应发育期,而蜡熟期与完熟期对应胚乳的成熟期。颖果发育早期,珠心组织存留时间较长,珠心表皮细胞约在花后15 d消失。花后7 d,表层胚乳细胞开始积累脂质体,11 d时转为糊粉层细胞,成熟时糊粉层为1层,其细胞内除常规糊粉粒圆球体外,还含有少量单粒淀粉体,粒径约3 μm。亚糊粉层细胞位于糊粉层细胞与内胚乳细胞之间,兼糊粉层与内胚乳细胞特点,贮藏大量蛋白体,细胞内淀粉体构成复杂。内胚乳发育存在区域差异,中央近胚处的细胞物质积累滞后于周缘胚乳细胞,成熟时,前者淀粉体充实较为疏松,发育为粉质胚乳,后者充实紧密,淀粉体彼此受到挤压呈多面体,最终发育为角质胚乳。高粱胚乳细胞内存在于不同于其他谷物颖果胚乳淀粉体的“发生中心”结构,主要表现为淀粉粒在管状质体内生长,随着体积的增长,后期与“发生中心”分离而形成新的淀粉体。果皮发育前期增厚,中后期呈缓慢减薄的趋势,中果皮发育后期细胞内观察到淀粉体存在特殊的二次增长,构成从前期复粒淀粉体为主转为单粒;“种皮”来源于珠心、珠被细胞依次降解后的胞壁残留堆叠而成,中间含有透明角质层。【结论】白高粱KS-304胚乳发育与玉米颖果胚乳类似,最终形成角质与粉质胚乳;颖果胚乳淀粉体发育存在独特的“发生中心”;中果皮发育后期其细胞可能行使积累同化产物“库”的作用。     

Effects of Shading at Different Stages After Anthesis on Maize Grain Weight and Quality at Cytology Level

The objective of the current study is to investigate the effects of different stages of shading after anthesis on grain weight and quality of maize at cytology level.The shading experiments were conducted in the field from 2005 to 2006,with a common maize cultivar(TY2)as the experimental material.Plants were given stress using horizontal shading net and the light intensity was reduced by 55%.Field-grown maize plants were shaded at 1-14 d(S1),15-28 d(S2),and 29-42 d(S3)after pollination,respectively.Control plants(S0)were grown under natural light.Grain weight,quality,endosperm cell proliferation,cob sugar content,and grain pedicel vascular bundle cross section area were measured.The ultrastructural changes of endosperm cells and endosperm transfer cells were observed after pollination.The result indicated that the grain weight,starch content,endosperm cell number,and volume were declined after shading.On the contrary,the proportion of embryo and endosperm,protein content,and fat content in grain increased.Shading treatments significantly delayed the development of the starch granules and remarkably reduced the endosperm filling status.Among the three treatments.the number of the grain endosperm was the least under shading stress at 1-14 d after pollination.However,the volume of starch granules and the substantiation of endosperm under shading treatment at 15-28 d after pollination were the worst.Compared with the control(natural sunlight without shading),the soluble sugar of maize cob increased significantly,while there was no obvious change in vascular structure of small cluster stalk.The number of protein body in maize endosperm was influenced markedly by low light at different stages after pollination.Low light decreased the volume of the grain endosperm transfer and the cell wall extensions of the basal transfer cells became thinner and shorter under shading treatment than those of the control.Furthermore,the degree of connection and the capacity of the nutrient transport were decreased and the mitochondrion number of the transfer cell was reduced after shading.The change in grain quality after shading was observed due to increase in the proportion of embryo and endosperm.The morphology and functions in endosperm transfer cell and the shortage of energy restricted the nutrient transport greatly with shading at different stages,suggesting that an impeded flux may be one of the important reasons for the reduction of maize grain weight of maize grain at later growth stage under low light condition.     

银杏胚乳发育过程中养分积累规律的研究

[目的]研究银杏胚乳发育过程中营养物质的积累规律。[方法]选择银杏核用主栽品种＂佛指＂为试材,对胚乳发育过程中营养成分的变化进行了测定分析。[结果]结果表明,银杏在生长发育过程中,其胚乳的长、宽和单粒重生长表现为盛花期至授粉后60 d生长速度迅速,之后逐渐趋于平缓;胚乳的干物质含量在授粉后50 d迅速增加,至授粉后141 d其含量达到最高值,之后含量略有下降;胚乳中可溶性糖含量在授粉后50 d较高,后出现下降,授粉后95 d至种实成熟又显著升高;胚乳中淀粉含量在授粉后50 d呈现快速上升趋势,至95 d含量增加趋于平缓;胚乳中蛋白质含量在授粉后65 d上升趋势加快,至授粉后110 d含量增加趋于平缓。[结论]银杏胚乳生长发育过程中快速增长期为授粉后65-110 d。     

Unravelling transcriptome changes between two distinct maize inbred lines using RNA-seq

Seed size play a significant role in maize yield production. Two maize inbred lines with distinct seed size and weight, V671 (a large-seed inbred line) and Mc (a small-seed inbred line), were investigated by RNA-seq at 14 days after pollination (DAP), when maize endosperm undergoes an active transition from mitosis to storage accumulation. RNA-seq expression data showed that the small-seed line Mc had a higher storage accumulation activity, whereas the large-seed kernel line V671 possessed a higher DNA synthesis activity. An investigation of the pattern of increasing kernel width at serial DAPs showed that V671 experienced an increased kernel width later than did Mc, but the rate and duration of increase were longer in V671. SDS-PAGE of the storage proteins and quantitative RT-PCR of cell cycle-related genes and indole-3-acetic (IAA) synthesis genes certified that the transition from mitosis to storage accumulation starts earlier in Mc. We hypothesized that the difference in the mitosis-to-storage accumulation transition accounts for the larger seed size in V671 vs. Mc.     

黑穗醋栗(Ribes nigrum L.)种子发育、结构及鲜种子播种的研究

观察黑穗醋栗(Ribes nigrum.L.)种子发育及成熟种子解剖特征表明,珠被发育成种皮过程中,外珠被表皮细胞异常膨大。胚发育缓慢,原胚初期常有不规则现象。胚乳发生属细胞型。初生胚乳核分裂后,由合点端向珠孔端逐渐形成细胞,胚乳发育中,后期有“区域性”分化现象。成熟种子种皮属浆果皮类型。胚较小,直立型,位于种子基部,果实成熟后立即播种,有30%左右种子萌发,当年成苗,对缩短育种周期有一定价值。     

玉米果穗顶部籽粒败育的形态解剖观察

通过对正常粒和败育粒胚胎发育的形态解剖观察,明确了凡是能抽出花丝的各部位小花,在授粉前基本上均可发育成完整的成熟胚囊,仅在胚囊大小上有所差别。授粉后不同位势间胚乳和胚的分化发育存有一定差异,开始表现在时间早晚、数量多少、形态及大小不同等方面,最终导致劣势位粒（穗顶部）的败育。发生粒败育的重要原因是在发育过程中籽粒间的营养竞争和物质分配不均衡、穗顶部籽粒缺乏足够的养分所致。籽粒败育首先是胚乳发生败育,使胚的分化发育失去了物质供应来源,胚的分化发育受阻。籽粒败育的决定时期以胚乳败育为转折点,早者在授粉后8-12天,晚者在授粉后16-21天。     

红丁香引种栽培条件下种子败育的解剖学研究

为确定红丁香在北京城区引种栽培条件下种子败育发生的时期,对其有性生殖过程进行了形态和胚胎发育解剖观察。授粉试验显示,北京市植物园引种栽培的红丁香人工自花授粉及去雄套袋授粉均未坐果,人工异花授粉坐果率为31.86%,天然授粉坐果率为8.32%,表明栽培条件下红丁香自交不育,传粉媒介不足导致坐果率低,但是各种授粉方式均未获得种子。胚胎发育过程解剖观察显示:红丁香花药壁发育为基本型,腺质绒毡层,胞质分裂为同时型,2-细胞成熟花粉;倒生胚珠,单珠被,薄珠心,胚囊发育为蓼型,核型胚乳,胚发育类型为紫菀型,先后形成球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚;但后期子叶胚发育停滞,其细胞逐渐降解,随后胚乳细胞也出现降解。可见,栽培条件下红丁香大小孢子及雌雄配子体发育、传粉受精过程、胚胎发育初期均正常,但后期胚、胚乳均发育停止,是红丁香引种栽培条件下种子败育的关键环节,其原因有待进一步研究。      

黑松感染松材线虫后细胞结构变化及PCD

电镜观察到两年生黑松感染松材线虫后,茎中形成层细胞以及其他的薄壁细胞出现细胞程序性死亡PCD特征:细胞核变形、核染色质浓缩并边缘化;细胞质和液泡中出现大量环状片层及多泡体;细胞壁出现膨胀扭曲;线粒体峭数目减少直至双层膜破毁.在整个变化过程中,细胞质膜始终是完整的,内质网在细胞器降解过程中扮演了重要角色,细胞核在线粒体等细胞器降解之后才崩塌消失.这表明,黑松感染松材线虫后的系统反应过程中有PCD发生,其变化类似于动物细胞中的细胞死亡.黑松感染松材线虫后的系统反应过程中,PCD是持续发生的,最终引起植株全面崩溃,这可能是感病黑松死亡的内因.在感病10d后,形成层区才开始出现空洞化现象.因此,形成层的空洞化并非是植株死亡的主因,而是其感病症状.     

板栗(Castanea mollissima B1.)的胚胎学研究——(Ⅰ)胚珠、胚囊发育、受精和胚发生

报导了板栗胚囊发育、受精及胚发生的全过程。板栗子房6—9室,每室两个倒生胚珠着生于中轴胎座上。胚珠具双珠被、厚珠心。大孢子四分体线形排列,通常合点端的大孢子发育。蓼型胚囊。胚珠具宿存珠心柱。珠孔受精,受精后的胚囊产生侧向盲囊,初生胚乳核在盲囊底部形成,并很快在其中分裂产生核型胚乳。精卵融合为有丝分裂前型。合子斜向分裂产生基细胞和顶细胞,顶细胞经一次垂直分裂形成三细胞原胚,之后基细胞横分裂一次形成二细胞胚柄,该胚柄不久退化,胚发育应归属于柳叶莱型。成熟种子无胚乳。文中总结了板栗胚胎学过程的时间进程与外部形态相关特征的资料,并对山毛榉科植物胚胎学问题进行了讨论。