甘蓝型油菜核质不育与双隐性核不育花药发育的细胞学研究

【目的】了解甘蓝型油菜(Brassica napus L.)不同类型雄性不育系的败育时期与细胞学特征.【方法】采用石蜡制片方法,对核质不育系‘105A’和双隐性核不育系‘11AB-1’花药从孢原细胞至成熟花粉形成各阶段的发育进行研究.【结果】‘105A’的雄蕊大多数败育时期较早,花药发育受阻于孢原细胞分化期,无花粉囊形成;只有极少数雄蕊可正常发育至单核小孢子,此后至单核小孢子晚期开始发生异常,且花粉囊壁的绒毡层延迟退化.‘11AB-1’所有雄蕊均可正常发育形成大而圆的花粉囊,花粉囊内花药发育可能受阻于造孢细胞和花粉母细胞增殖期,花粉母细胞形成数量少,且这少量的花粉母细胞不能进行正常的减数分裂.【结论】大多数‘105A’花药败育发生在孢原细胞阶段,极少数花药败育发生在单核小孢子晚期,属无花粉囊败育型为主,单核败育型为辅;‘11AB-1’花药发育属于花粉母细胞败育型之花粉母细胞死亡型.     

大白菜温敏雄性不育TsCMS7311育性恢复的细胞学观察

以大白菜温敏雄性不育系TsCMS7311为试材,对发生育性恢复和未发生育性恢复的花药进行细胞学观察。结果表明,在孢原细胞期之前,二者没有明显差异。常温下,未发生育性恢复的花药在孢原细胞期就停止发育;少数花药1~2个角隅处可分化形成孢原细胞,造孢细胞,花粉母细胞,但花粉母细胞在减数分裂的第一次分裂时解体。在低温处理条件下,育性恢复,花药发育正常,经过孢原细胞期、造孢细胞期、花粉母细胞期后,可以顺利形成四分体,可育花药的四分体可以释放出小孢子并发育为成熟的花粉粒,同时绒毡层细胞开始解体,最后消失。     

苎麻形态学研究(五)——苎麻胚胎学的初步观察

本工作对苧麻花药的发育和花粉粒的形成、胚珠的发育和胚囊的形成进行了观察。发现苧麻在胚胎学方面,有如下特别之处:花药除具四室的花药外,还有具二室的花药;花药成熟后,花粉囊壁仅为一层表皮细胞,其余各层细胞概行消失;花粉母细胞的减数分裂属同时型,花粉粒在四分体中按四面体形排列,成熟的花粉粒呈球形,具三个萌发孔,以二胞状态从花粉囊中散布出来,但在自然条件下产生败育的花粉粒比率较高;苧麻属底着胚座,直生胚珠,孢原细胞不经过分裂可直接发育形成胚囊母细胞,胚囊的发育属蓼型,但反足细胞消失很早。     

苎麻形态学研究(五)——苎麻胚胎学的初步观察

本工作对苧麻花药的发育和花粉粒的形成、胚珠的发育和胚囊的形成进行了观察。发现苧麻在胚胎学方面,有如下特别之处:花药除具四室的花药外,还有具二室的花药;花药成熟后,花粉囊壁仅为一层表皮细胞,其余各层细胞概行消失;花粉母细胞的减数分裂属同时型,花粉粒在四分体中按四面体形排列,成熟的花粉粒呈球形,具三个萌发孔,以二胞状态从花粉囊中散布出来,但在自然条件下产生败育的花粉粒比率较高;苧麻属底着胚座,直生胚珠,孢原细胞不经过分裂可直接发育形成胚囊母细胞,胚囊的发育属蓼型,但反足细胞消失很早。     

5种甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的细胞学观察

采用石蜡制片方法,对不缺绿ogu、陕3A型、nap、pol、758A细胞质雄性不育系及其保持系的小孢子发生和花粉发育过程进行细胞学观察和比较,以确定这些不育系的败育时期和细胞学特征。结果表明,不缺绿型ogu CMS花药败育受阻于四分体至单核花粉时期,败育特点是四分体时期持续较长,绒毡层延迟退化。陕3A型、nap、Pol CMS花粉败育发生在孢原细胞时期,少数花药会继续发育产生有活力花粉粒,表现微粉现象。758A的败育时期在孢原细胞时期,败育特点为没有造孢细胞和壁细胞的分化,不能形成药室和花粉粒,败育比较彻底。     

甘蓝型油菜RGCMS雄性不育系的花器形态及花药发育的解剖学研究

花器形态和花药发育的解剖学观察表明 ,RGCMS S45A和RGCMS 117A中表现波里马细胞质雄性不育 (polCMS)的植株 ,其花器形态和花药发育的解剖学特点与polCMS相同 ,即在高温条件下 ,花瓣较小 ,表现彻底不育 ,无花粉囊的分化 ;在低温条件下 ,花瓣变大 ,表现部分雄性不育 ,可分化出 1～ 4个花粉囊 ,并产生一定数量可育花粉。表现核质不育 (RGCMS)的植株 ,在高温条件下 ,花瓣小 ,表现彻底的polCMS不育 ,无花粉囊的分化 ;在低温条件下 ,花瓣变大 ,也表现彻底雄性不育 ,具有核、质不育的共同特点 ,每个花药可分化出 1～ 4个花粉囊 ,但无可育花粉 ,其雄性败育时期和特点与S45A和 117A相同。     

甘蓝型油菜3种类型雄性不育系花药败育的细胞学研究

 【目的】了解甘蓝型油菜不同类型雄性不育系的败育时期与细胞学特征。【方法】以细胞质雄性不育系392A、隐性核不育系86A与显性核不育系629A为材料，保持系392B作对照，采用常规石蜡切片技术，对甘蓝型油菜雄性不育系的花药败育过程进行细胞学研究。【结果】86A花粉母细胞不能进行减数分裂；629A花粉母细胞进入减数第一分裂后解体、不能完成减数分裂；而392A是否败育，则受温度的影响，在高温下（日均温≥10℃）不产生花粉囊，花药败育，低温条件下则发育正常，雄蕊可育。【结论】86A和 629A同属花粉母细胞败育型，392A属无花粉囊败育型，392A的温度敏感时期是在孢原细胞期前。392A、86A和629A的花药败育与绒毡层发育异常有密切的关系。     

不同类型雄性不育苎麻细胞学机理研究

为探明苎麻雄性不育材料和可育材料在花芽分化和花药发育上的差异,选取不可育材料雄花萎缩型园青5号、花被不开裂型弯子苎麻、花粉不育型黄小叶和可育材料中苎1号(对照),采用常规石蜡切片技术对其进行雄花花芽发育形态比较。结果表明:3种雄性不育苎麻花芽发育较可育苎麻中苎1号快,在花芽发育到0.3~0.5 cm时,已完成了雌、雄蕊的分化。参照可育苎麻材料的花芽分化和花药发育,推测3种雄性不育材料不育的原因分别为园青5号花芽在分化出花药和花丝后,花药不会继续分化形成花粉囊,而是变形萎缩甚至消失形成空腔;弯子苎麻在花粉分化阶段花被木质化严重;黄小叶花粉囊不破裂,花粉粒颜色逐渐变深,花丝发育异常。     

不同类型雄性不育苎麻细胞学机理研究

为探明苎麻雄性不育材料和可育材料在花芽分化和花药发育上的差异，选取不可育材料雄花萎缩型园青5号、花被不开裂型弯子苎麻、花粉不育型黄小叶和可育材料中苎1号(对照)，采用常规石蜡切片技术对其进行雄花花芽发育形态比较。结果表明：3种雄性不育苎麻花芽发育较可育苎麻中苎1号快，在花芽发育到0.3~0.5 cm时，已完成了雌、雄蕊的分化。参照可育苎麻材料的花芽分化和花药发育，推测3种雄性不育材料不育的原因分别为园青5号花芽在分化出花药和花丝后，花药不会继续分化形成花粉囊，而是变形萎缩甚至消失形成空腔；弯子苎麻在花粉分化阶段花被木质化严重；黄小叶花粉囊不破裂，花粉粒颜色逐渐变深，花丝发育异常。     

菜薹Ogura和改良萝卜细胞质雄性不育系花药细胞形态学观察

利用石蜡切片法,结合光学显微镜技术对菜薹Ogura和改良萝卜细胞质雄性不育系和对应保持系花药发育过程进行细胞形态学观察,观察结果表明:改良不育系小孢子在四分体前发育正常,之后绒毡层异常膨大挤压小孢子,影响小孢子营养物质的正常提供,引起小孢子败育.Ogura不育系小孢子与改良胞质不育系不同,它在孢原细胞分化期之前就已经有46%败育,不形成花粉囊;而54%可形成花粉囊的孢原细胞大多只形成体积很小的花粉囊,其中的小孢子发育与改良萝卜孢子不育系的小孢子发育相似;单核早期绒毡层膨大挤压小孢子,使小孢子败育.     

百日草雄性不育系的获得及其细胞学观察

 【目的】获得百日草雄性不育系,并探索其花药发育机制,为百日草杂种优势的利用提供一条新途径。【方法】采用自交F2代出现的不育材料连续回交获得的不育系再进行兄妹交、可育株自交,结合与多个自交系测交进行不育类型鉴定,并对其细胞学进行研究。【结果】获得了百日草深红色单隐性雄性不育两用系AH209AB。正常可育的花药,其药壁由4层细胞构成,即表皮、药室内壁、中层和绒毡层;花粉母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型;成熟花粉为三细胞型。雄性不育株花瓣退化或丝状,雄蕊退化成丝状,内无花粉,外观呈绒毛状;花药在造孢细胞组织形成后,没有继续分化产生药壁结构、花粉母细胞及其花粉,为完全的结构性雄性不育类型。【结论】该雄性不育系属于无花粉囊型不育系,在F1代种子生产上具有重要的利用价值。     

Male Sterile Lines of Zinnia elegans and Their Cytological Observations

In order to find out a new pathway for utilizing heterosis of Zinnia elegans and accelerate breeding process, the mechanism of anther development of a male sterile line was explored. Backcross, sibmating, selling of fertile plants and testcross with inbred lines were analyzed and identified in the field, and cytology was observed. Recessive nucleus male sterile line AH209AB capable of being a maintainer was obtained by successive backcrosses with male sterile plants and fertile F1 plants as male parents. Cytological and anatomical studies indicated that： （1） The wall of normal anther was constituted of four layers of cells such as epidermis, powder chamber wall, middle level and tapetum cells. The process in meiosis of pollen mother cell in Zinnia elegans was normal and cytoplasm divided simultanously. Mature pollen grain was tricellular type. （2） The petal of male sterile plant degraded as a thread-like structure, the stamens were villiform in appearance and no pollens were formed. The result showed that the anther of male sterile plant no longer proceed to differentiate spore mother cell and the pollen sac after the formation of the tissue of sporogenous cells, there was no evident boundary between tapetum cell, middle lamella and inner wall of PMC, tapetal cells did not develop from the very beginning. So the abortion type was completely structural male sterility. The male sterile line belongs to non-sporange male sterile type and is of great use in F1 seeds production.     

西瓜雄性不育花芽显微结构观察

以西瓜雄性不育两用系为材料,利用常规石蜡切片对其雄花芽组织和细胞形态发育过程进行了观察,探讨了西瓜雄性不育的机理.结果表明,不育花药壁组织在发育过程中,没有分化形成正常的内壁、中层及绒毡层,不能为花粉母细胞的发育提供物质、能量和信息的传递,造成花粉母细胞在减数分裂期发生异常,不能形成正常的四分体,因而未能形成正常的花粉粒而导致败育.     

非1B/lR小麦雄性不育系花药发育的细胞学研究

为了研究非1B/lR小麦雄性不育系花粉败育时期花药结构的变化,利用透射电镜对非1B/lR小麦雄性不育系732A及其保持系732B的花药发育过程进行了超微结构观察。结果表明,不育系花药中的绒毡层组织在单核花粉粒时期迅速解体消失,中层组织直到二核花粉粒期仍可以看到;保持系花药中的绒毡层组织解体缓慢,到三核花粉粒期才完全消失,但中层组织在单核花粉粒期就解体消失。由此表明,绒毡层与雄性败育有关,不育系中层细胞一直保持完整,可能是由于绒毡层迅速退化而造成的。     

芹菜雄性不育株的发现及其植物学特征

在芹菜自交系01-3采种田中发现雄蕊发育异常的雄性不育株,开花后花药瘦小干瘪,不能产生正常花粉,没有散粉过程,花丝较短,而雌蕊和蜜腺发育正常,结籽性能良好,其农艺性状与正常植株一样,表现优良。     

甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A 花药发育的细胞学研究

【目的】明确甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花药败育的时期及细胞学特征,为进一步研究其雄性不育的机理奠定理论基础。【方法】用不同温度（16℃和22℃）处理试验材料不育系TE5A,分别观察植株的育性及花器形态;并采用常规半薄切片技术,通过甲苯胺蓝、苯胺蓝和苏丹黑B等染料进行染色,观察并比较该不育系TE5A不育植株和可育植株花药发育的显微结构、胼胝质以及脂质体等脂类物质的异同;进一步通过透射电镜对其花药发育的超微结构进行比较观察。【结果】当把可育株油菜从16℃光照培养箱移到22℃光照培养箱后7 d,观察到花朵的育性转变为雄性不育。把22℃光照培养箱的不育株油菜移到16℃光照培养箱后,观察到先开放的花朵表现为雄性不育,而随后开放的花朵表现为雄性可育。在不育环境下的不育株TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但不育株花朵的花丝显著短于可育株的花丝,并且花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。在不育环境下,不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,花粉母细胞减数分裂发生异常,没有二分体及四分体的形成,形成“拟小孢子”。胼胝质在花粉母细胞时期可以正常合成,但后续的降解滞后,在四分体时期没有降解,直至花粉粒成熟期才开始降解。绒毡层没有观察到明显异常,并能分泌脂质体等脂类物质。“拟小孢子”的花粉粒外壁发育异常,无法形成具有特殊柱状体和顶盖结构的花粉粒外壁,因此,不能结合孢粉素和脂质体等物质。随着花药的继续发育,最后“拟小孢子”逐渐降解,只剩下花粉空壳。【结论】甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,减数分裂异常导致无法形成二分体及四分体,并且胼胝质的异常降解及花粉粒外壁的异常对花药败育也有重要影响。甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A可以作为一新型甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系材料。     

不结球白菜波里马胞质雄性不育系花药发育的细胞形态学研究

以不结球白菜波里马胞质雄性不育系及相应保持系为试材，从显微和亚显微结构两个层次对花药发育进行对比研究。结果表明：不结球白菜Ｐｏｌ ｃｍｓ花药发育受阻于孢原细胞分化期，没有孢原细胞分化，不形成药室。不育系经低温作用后，能产生微量花粉，部分花分能形成隐原细胞，并且能经过造孢细胞，花粉母细胞，四分体，单胞花粉，二胞花粉等阶段而发育成成熟花粉。     

高粱A_3类型CMS A_3JW败育过程的细胞学研究

以A3JW/B3JW为材料,对A3类型雄性不育系的减数分裂过程中染色体行为和花药发育过程中绒毡层的变化进行了细胞学观察研究。结果表明:A3JW与B3JW减数分裂过程中染色体行为无差异,均表现正常;从造孢细胞期到幼龄花粉粒期内,二者无明显差异;只是在花粉粒发育的后期,B3JW所有花粉粒都能被碘染色,而A3JW所有花粉粒均不被碘染色,花药中观察到变形的花粉粒。这说明,在这个时期,缺乏淀粉粒的沉积,A3JW花粉粒发育受阻。     

新型叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A的花药发育特征

采用石蜡切片方法,对叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A及其保持系0912B的花药发育过程进行细胞学观察,以确定其花药败育的时期、方式和特点。结果表明:0912A不育系的败育形式多样,主要有花药发育受阻于孢原细胞分化期,无花粉囊的形成;部分花药在花粉母细胞期至单核小孢子期出现发育异常:有的花粉母细胞液泡化后浓缩解体,还有的花粉母细胞因绒毡层细胞径向肥大或液泡化而受挤压解体;有的花粉母细胞虽能进行减数分裂,但发育到四分体时期或单核时期细胞解体,花粉败育。同时对0912A的花器官形态进行观察,发现其雄蕊退化为细丝状,败育彻底。     

3种甘蓝型油菜雄性不育系花药发育的细胞学研究

采用石蜡制片方法，对3种甘蓝型油菜雄性不育系及其恢复系的小孢子发生和花粉发育过程进行比较解剖学观察，以确定其花粉败育的时期和细胞学特点。研究结果表明：波里马雄性不育系花药发育受阻于孢原细胞分化期，雄蕊不能分化形成花粉囊。S43A雄性不育系花粉败育的时期发生在小孢子四分体至单核花粉期，败育的特点为小孢子细胞质液泡化，逐渐变形解体，不能进行有丝分裂形成二胞花粉，同时绒毡层细胞过度液泡化，并提早解体死亡。G022A不育系的花药在小孢子发生的不同阶段均出现败育现象，最早的败育表现为花粉母细胞的退化解体；有些因花粉母细胞减数分裂异常不能形成小孢子四分体；还有的因小孢子在四分体中不能正常释放而败育，并伴随着绒毡层细胞的畸形化、异常生长等现象。