小麦花粉管生长途径及受精过程经历时间的研究

应用常规石蜡切片和荧光显微镜技术对小麦花粉管生长途径及受精过程相应时间进行研究。结果表明，授粉后，花粉随即萌发，2个精子进入花粉管，营养核留在花粉粒内，不久解体。花粉管进入羽毛状柱头分支结构的细胞间隙，继续生长于花柱基部至子房顶部的引导组织的细胞间隙内。随后穿过子房壁，在子房壁与外珠被之间的缝隙中向珠孔方向生长。自花粉萌发至花粉管长入珠孔大约需要1 h。自花粉萌发并到达柱头分支结构中，花粉管均具明显的绿色荧光；但在引导组织区以及子房壁与外珠被之间生长的花粉管几乎看不到荧光。授粉后1 h花粉管经珠孔及珠心表皮细胞间隙进入1个助细胞，并释放精子。授粉后2～6 h精卵融合，授粉后16 h合子第一次分裂。授粉后2～3 h精子与极核融合，授粉后4 h初生胚乳核第一次分裂。授粉后2～16 h，即精卵融合至合子分裂前为花粉管通道法转化合适的时间，采用花柱横切滴加法转入外源DNA。     

麻疯树花粉管荧光染色及生长过程的研究

花粉管的生长是完成植物受精的重要生理过程,观察花粉管生长首先需要对雌蕊组织进行软化透明。本研究探索适合麻疯树雌蕊结构的透明方法,并利用苯胺蓝染色技术,在荧光显微镜下观察授粉后麻疯树花粉管的萌发和生长过程。结果表明:麻疯树雌蕊组织可采用NaOH溶液软化透明,较优的条件是2 mol·L-1的NaOH,50℃恒温箱内软化3~4 h;麻疯树授粉2 h后花粉管开始萌发,10 h后花粉管穿过花柱基部,11 h后在子房中观察到花粉管。麻疯树授粉后,花粉管进入子房至少需要11 h,完成受精则需要更长的时间。     

甘蓝自交不亲和系柱头和花粉粒不亲 和互作的电镜扫描研究

扫描电镜观察到甘蓝(Brassica oleracea L.)自交不亲和系02-E1柱头上不能萌发的花粉在授粉后18小时内就会萎缩变小直至干瘪。能够萌发的花粉从一个萌发沟萌发后，另外两个萌发沟就自动萎缩，其花粉管有的扭曲不能伸入乳突细胞，仅少量花粉管能伸长进入花柱。经过5%NaCl溶液处理后的甘蓝自交不亲和系的柱头表膜乳突细胞或皱缩或破裂，花粉粒很容易萌发并长出花粉管，然后花粉管穿破乳突细胞壁而伸入花柱完成受精作用。     

高粱受精过程及其经历的时间

应用常规石蜡切片技术, 对高粱花粉管生长途径、双受精过程及其经历的时间进行研究。结果表明, 高粱开花即授粉,花粉随即萌发, 花粉管进入羽状柱头分支结构的细胞间隙,向下生长于花柱至子房顶部引导组织的细胞间隙中;进入子房腔后,在子房壁与外珠被之间的缝隙中向珠孔方向生长;花粉管破坏一个助细胞后, 在卵细胞与中央细胞之间的空隙中释放连续的球状内容物;两个精核分别进入卵细胞和中央细胞分别与卵核和极核融合。受精过程经历的时间为开花后0.5~3 h左右, 花粉管破坏一个助细胞进入胚囊,并释放精子;1~3 h精核与极核融合形成初生胚乳核, 精卵融合形成合子;4 h左右初生胚乳核分裂;14 h左右合子分裂。4~14 h为合子静止期,该期为物理、化学诱变及花粉管通道法转基因技术实施的合适时间。     

桃花粉管通道法转基因技术的初步研究

以曙光为试材,对桃花粉管通道法转基因技术进行探索性研究,结果表明：（1）活体人工授粉后,24h花粉开始在柱头上萌发授粉后48h已有大量的花粉管长至花柱上端;授粉后96h大量的花粉管生长至花柱的中部;授粉后144h大量的花粉管到达花柱基部。（2）确定外源DNA的注射时间为人工授粉后的144h;花柱横切滴加法注射方式不适用于桃;当外源质粒DNA浓度为0.2 mg/l时,发育期内其坐果率都显著高于其它浓度水平。     

亚麻受精过程及其经历的时间

应用石蜡制片技术, 观察亚麻的受精过程及其各阶段经历的时间。结果表明, 亚麻开花时落到柱头上的花粉随即萌发, 花粉管在花柱引导组织的细胞间隙中生长, 进入子房后经子房内表面, 沿胎座经珠柄进入珠孔, 进入1个助细胞, 在卵细胞与中央细胞之间释放2个精子;精子脱掉细胞质鞘后,形成精核与细胞质体;2个精核同时分别进入卵细胞和中央细胞, 并与卵核及次生核融合;精核与次生核融合速度稍快;观察到合子中雌、雄性核仁融合的过程。受精各阶段经历的时间为,花粉落到柱头上随即萌发;开花后4.5 h左右, 花粉管长入胚珠的珠孔;4.5~5.5 h,花粉管进入1个助细胞并释放精子;5.5~6.5 h为精卵融合和精核与次生核的融合期;7.5~8.5 h初生胚乳核分裂;12.5 h之后,合子分裂;6.5~12.5 h为合子静止期。     

玉米与摩擦禾、薏苡的杂交不亲和性

采用荧光显微技术, 对摩擦禾、薏苡花粉在玉米柱头上的萌发和生长过程进行了观察。摩擦禾花粉粒在玉米柱头上均能萌发, 花粉管在柱头中伸长并到达花柱基部, 且可将雄配子送入胚囊内, 玉米果穗顶端有受精结实痕迹, 说明摩擦禾与玉米的杂交障碍不是杂交不亲和, 而是胚囊不亲和或杂种衰亡。薏苡花粉粒在玉米柱头也能萌发, 花粉管能伸入花柱, 但玉米与薏苡杂交生殖隔离较摩擦禾严格, 杂交极其困难, 杂交障碍为胚囊不亲和或花柱不亲和。玉米与薏苡杂交时, 薏米花粉管能到达玉米花柱基部, 而川谷花粉管却在花柱中停止生长, 杂交障碍与薏苡种类有关。玉米与薏苡杂交的花粉管异常率高于玉米与摩擦禾杂交花粉管异常率, 反映了玉米与摩擦禾的亲缘关系较与薏苡近。     

枣树不同杂交组合花粉萌发情况的荧光显微观察

以冬枣和雄性不育3号为母本,大叶无核枣等品种为父本进行品种间授粉,在荧光显微镜下观察人工授粉后柱头上花粉的黏附、萌发和花粉管生长情况。结果表明,不同授粉组合之间有花粉黏附柱头比率、单柱头平均花粉数、有萌发花粉的柱头比率和单柱头平均花粉萌发率差异显著。经不同品种授粉后,冬枣有花粉黏附柱头比率和有萌发花粉的柱头比率之间,及单柱头平均花粉数和单柱头平均花粉萌发率之间无相关性。冬枣×大叶无核枣、冬枣×无核小枣和冬枣×苹果枣三个组合的花粉萌发率高且花粉管更容易深入花柱,是较为理想的杂交组合。     

盐硼溶液克服甘蓝自交不亲和性研究

采用不同浓度的盐硼溶液处理甘蓝自交不亲和系开花当天的柱头,处理后的不同时间自交授粉,同时对盐硼溶液处理后的柱头进行了荧光观察.结果表明:5%NaCl+0.3%的硼酸溶液处理效果最好,处理后的花期亲和指数平均可达4.5以上;处理效果与处理后授粉的时间有密切关系,处理后半小时左右授粉效果最好,处理时间超过1 h自交亲和指数下降;通过荧光显微观察,经5%NaCl+0.3%的硼酸溶液处理的柱头自交授粉后其表面乳突细胞中胼胝质含量呈明显减少趋势,部分乳突细胞受损,花粉大多数能萌发,花粉管生长正常.     

美国梾木(Cornus spp.)花粉活力及萌发特性

为了了解美国梾木花粉活力及萌发特性,采用扫描电镜技术对13个美国梾木无性系花粉形态进行观测与方差分析,并采用荧光显微技术和TTC染色法对无性系2号花粉萌发特性及花粉活力进行观察。结果显示:(1)不同无性系间花粉大小差异不显著,但外壁纹饰差异较大,极面沟距的变异系数最高且遗传最为稳定。(2)花序开花率为75%时花粉活力最高,整花4℃条件下短期保存花粉活力较高。(3)授粉后,多数花粉可在柱头上正常萌发,72 h后花粉管即可进入子房。研究认为,花粉外壁及极面沟距可作为鉴定美国梾木无性系的形态指标,美国梾木花粉活力及萌发特性是抗逆及丰产杂交组合的重要保证。     

万寿菊花粉活力及柱头可授性研究

为探明造成万寿菊雄性不育系结实率低的原因,对万寿菊花粉活力及柱头可授性进行了研究。采用花粉离体萌发法研究万寿菊自交系V-01花粉萌发适宜温度、花粉活力日变化和适宜贮存条件;用联苯胺-过氧化氢法检测万寿菊雄性不育系S-261、S-17-06-29、S-0191不育株柱头的可授性;水溶性苯胺蓝染色法检测花粉在柱头的萌发情况。结果表明：（1）万寿菊V-01适宜萌发温度介于25~30℃之间;V-01花粉活力日变化趋势为先升高后降低,11-13时采集的花粉萌发率最高;4℃干燥贮存是最适宜的花粉贮存条件。（2）万寿菊柱头形态呈‘γ’状时有可授性,可授性可持续3天。（3）万寿菊花粉授粉到柱头上1 h内即可萌发,授粉后2 h,花粉细胞达到花粉管内。     

关于甘薯属甘薯组中 A 群和 B 群之间可交配性的研究

用对甘薯组 A 群的种 I.tiliacea 和 I.gracilis 与 B 群的种 I.trifida 和 I.littoralis 杂交观察授粉后的胚胎发生的情况,发现授粉后7小时,花粉粒均能在柱头上发芽,花粉管也能通过花柱到达胚珠。在授粉后两天的子房内,可看到已受精、正受精、未受精等受精过程的各个阶段。此时以 B 群 K_(233-1)为母本的卵细胞受精率可达80%     

同源四倍体西瓜自交花粉萌发生长与内源激素的关系

对花粉离体培养和花粉在雌蕊柱头上萌发、生长的研究发现,同源四倍体西瓜自交,花粉萌发率低,花粉管在花柱中生长缓慢,在花粉萌发和生长过程中伴随出现结节状、花粉管尖端膨大呈球形花粉管及双花粉管等异常现象。经过内源激素测定分析表明,上述现象与四倍体西瓜雌芯和花粉中细胞分裂素－－玉米素核苷（ＺＲ）含量过高、雌蕊的ＩＡＡ和ＧＡ３与ＡＢＡ的比值低、及花粉和雌蕊共同作用有关。     

水稻与高梁属间远缘杂交花粉管行为观察

水稻和高粱是禾本科的两个异属作物,因其遗传距离较远,杂交表现不亲和,结实率极低,难以获得种子.为初步了解水稻与高粱属间远缘杂交花粉管行为,探索该远缘杂交的发生过程,本实验以籼稻珍汕97A×珍汕97B和Ⅱ-32A×Ⅱ-32B两个组合为对照,对珍汕97A×晋江多枝高粱和Ⅱ-32A×晋江多枝高粱两个属间远缘杂交组合的花粉管行为作初步的观察与研究,结果表明晋江多枝高粱花粉粒能象水稻花粉粒一样在水稻柱头上正常萌发,花粉管在花柱及子房中生长与伸长,有些能最终到达子房的基部;同时高梁花粉管生长也出现诸如不能进入花柱、胼胝质不规则堆积、花粉管末端钝化等一系列的异常表现,致使不少花粉管停滞生长.     

水稻与高粱属间远缘杂交花粉管行为观察

水稻和高粱是禾本科的两个异属作物,因其遗传距离较远,杂交表现不亲和,结实率极低,难以获得种子。为初步了解水稻与高粱属间远缘杂交花粉管行为,探索该远缘杂交的发生过程,本实验以籼稻珍汕97A×珍汕97B和Ⅱ-32A×Ⅱ-32B两个组合为对照,对珍汕97A×晋江多枝高粱和Ⅱ-32A×晋江多枝高粱两个属间远缘杂交组合的花粉管行为作初步的观察与研究,结果表明:晋江多枝高粱花粉粒能象水稻花粉粒一样在水稻柱头上正常萌发,花粉管在花柱及子房中生长与伸长,有些能最终到达子房的基部;同时高梁花粉管生长也出现诸如不能进入花柱、胼胝质不规则堆积、花粉管末端钝化等一系列的异常表现,致使不少花粉管停滞生长。     

紫牡丹杂交结实率的差异

紫牡丹是进行栽培牡丹花色改良育种的关键亲本之一。设置紫牡丹与亚组内、亚组间、亚组间杂交后代及芍药组等多个杂交组合,并观察受精前障碍。结果表明:(1)紫牡丹不存在无融合生殖,异株授粉结实率最高,自交结实率最低;(2)紫牡丹作母本的杂交组合亲和性好于作父本,紫牡丹与其杂种后代组合亲和性较好;(3)紫牡丹为母本,栽培品种为父本的杂交组合亲和性高于紫牡丹为父本的组合;(4)紫牡丹×黄牡丹受精前障碍主要表现为花粉粒附着、花粉管萌发慢、到达雌蕊各部分时间延迟,生长方向杂乱、管内出现胼胝质块,形态基本正常且能正常到达子房的花粉数量较少。探究紫牡丹结实特性及不同杂交组合亲和性差异,有助于获得更多杂交种子,提高育种效率。     

石竹种间杂交障碍研究

研究栽培种香石竹与野生种瞿麦种间杂交障碍,为获得抗逆性好且花色花型独特的种间杂交新品种奠定基础。以瞿麦为父本,春之歌、四季红和Promesa为母本进行种间杂交,统计其膨大率和结实率;并采用压片法对亲本的染色体倍性进行测定;利用荧光显微镜观察石竹种间杂交花粉萌发情况、花粉管伸长及受精情况,探讨种间杂交不亲合性的原因。3个种间杂交组合的杂交结实率为0,揭示石竹种间杂交存在杂交障碍。染色体倍性鉴定发现,瞿麦为二倍体(2n=2x=30),春之歌为二倍体(2n=2x=30)、四季红为三倍体(2n=3x=45)、香石竹栽培品种Promesa为二倍体(2n=2x=30);花粉活力测定发现瞿麦花粉活力高,为92.8%,且显微镜观察表明花粉能在柱头上萌发,花粉管能伸入柱头及子房并与胚珠结合,但胚珠与花粉管结合率低。胚珠与花粉管结合率低可能是影响石竹种间杂交障碍的因素之一。结果揭示石竹种间杂交障碍的原因,为石竹杂交育种提供理论依据。     

甘薯与低倍体种间杂种杂交低结实性的克服

通过观察花粉萌发、 花粉管生长、 受精、 胚发育等过程, 发现甘薯与低倍体(3 x, 5 x)种间杂种杂交低结实性的原因： 一是花粉附着量少、 花粉萌发量少、 花粉管生长缓慢导致子房受精不足, 使子房出现第一次大量脱落; 二是胚发育异常导致子房出现第二次大量脱落。 这种胚发育异常对甘薯×5 x杂种来说是受精卵发育缓慢; 对     

不同授粉方法对切花菊品种自交及杂交亲和性的影响

为提高切花菊品种自交及杂交的亲和性,以6个切花菊品种为试材,共采用5种不同的授粉方法,以其中的柱头“Y”型期授粉的方法为对照,比较不同的授粉方法对切花菊品种自交及杂交亲和性的影响。结果表明：柱头“I”型晚期时结合3% NaCl+0.1%硼酸处理的授粉方法对于提高切花菊品种杂交亲和性效果最好;其次是柱头呈“I”型晚期时授粉的方法;柱头“Y”型晚期时结合3% NaCl+0.1%硼酸处理的授粉方法对提高切花菊杂交亲和性的效果不明显;损伤柱头法因杂交组合不同而产生的效果不同。在柱头“Y”型期自交后发现,C030的亲和指数为0.018,其余5个品种自交亲和指数均为0。通过柱头“I”型晚期时结合喷3% NaCl+0.1%硼酸处理的授粉方法,克服了C005的自交不结实的现象。荧光显微镜观察结果表明,杂交后,大量的花粉粒附着在柱头表面,花粉管正常生长,自交则表现为花粉粒附着少,少数花粉管可以萌发,但不能进入柱头。     

芍药繁殖器官形态特征观察研究

石蜡切片观察显示,芍药花芽是混合芽,其发育成熟后是多种原基的复合体,由顶端生长点、叶原基、苞片原基、花萼原基、花瓣原基、雌雄蕊原基及芽鳞和叶原基腋内的腋芽原基组成。对花、果实、种子等繁殖器官的体视镜观察表明,芍药具有原始被子植物的形态特征,如雄蕊呈螺旋状排列、离心发育,有假种皮、苷荚果等。授粉萌发过程的荧光扫描电镜观察,授粉0．5小时后落置于柱头上的花粉粒已开始萌发,授粉1小时后花粉管生长迅速并全部穿过柱头进入花柱,花粉管在2～5小时内便进入胚珠。