植物雄配子体发育分子机理研究获进展

上海交通大学的研究人员经过近八年研究,克隆并鉴定了一个在水稻花粉母细胞中特异表达,却影响其周围的营养层细胞绒毡层发育的分泌性糖蛋白基因MTR1,从而为科学界了解生殖细胞与其营养层细胞间相互关系、协同发育等提供了新的认识。相关成果日前发表于国际期刊《细胞发育》。     

三个棉属种间杂种花粉母细胞减数分裂观察

对棉属３个种间杂种ＴＭ－１×石系亚１号、ＴＭ－１×辣根棉和ＴＭ－１×瑟伯氏棉花粉母细胞的减数分裂进行了观察。结果表明，３个杂种多数花粉母细胞中期Ⅰ的染色体构型为１３Ⅱ＋１３Ⅰ。二价体联会成环状、棒状或Ｖ型。ＴＭ－１×辣根棉杂种的二价体联会较紧密。杂种除正常的染色体组ＡＡ和ＤＤ联会外，还发生ＡＤ联会及出现多价体。中期Ⅰ单价体大部分分散于赤道板两侧，并较早移向两级。个别二价体也不排列在赤道板上。二价体向两极移动时常形成染色体＂桥＂，使这些染色体移动速度减慢，导致细胞分裂不同步。此外，在第一次分裂和第二次分裂中都能看到落后染色体、远离大多数染色体的零星染色体、孤立的染色体群等现象。后期Ⅱ的花粉母细胞可形成较多的核仁。在四分孢子期，３个种间杂种既产生四分体，也形成二、三、五、六乃至十分体。ＴＭ－１×石系亚１号、×辣根棉、×瑟伯氏棉杂种的四分体数分别为７０．２％、６３．１％和３５．１％。     

大麦的小孢子发生和雄配子体发育的细胞学研究

本文研究了大麦(Hordeum vulgare L.)的小孢子发生和雄配子体发育的细胞学过程,主要结论是:小孢子母细胞减数分裂胞质分裂为连续型,四分体排列为左右对称型.小孢子第一次有丝分裂形成生殖和营养细胞.生殖细胞再分裂一次,形成一对精子.所以,大麦的成熟花粉粒为三细胞型.绒毡层为分泌型.母细胞减数分裂时,绒毡层细胞内多数具双核.小孢子释放前,绒毡层开始退化,二核花粉粒时仅留残痕.     

陆地棉花粉母细胞时期microRNAs分析

以陆地棉花粉母细胞时期的小蕾为材料,利用Solexa测序技术和miRNA相关的生物信息学分析技术,共得到151条单一miRNA序列,其中已知植物中保守miRNAs有88个,新发现的棉花miRNAs有2个,候选棉花miRNAs有61个.通过miRNA靶基因预测和靶基因功能分析发现6个与陆地棉花发育相关的miRNAs和5个...     

λDNA导入中国春后花粉母细胞减数分裂染色体行为及性状变异观察

将λDNA导入中国春后,在当代花粉母细胞（PMC）减数分裂过程中,观察到了单价体、染色体落后、染色体桥、微核、细胞多极分裂等异常现象,发生异常现象的PMC约占观察占PMC的25．54％。这些染色体异常可能是异源DNA整合到受体染色体,进行染色体重排所引起的复杂细胞学反应。后代植株在茎秆硬度、株高、穗长、穗形、小穗数、穗粒数、麦芒有无、结实率、成熟期等形态性状方面发生了明显的变异。发生变异的可能机制是异源遗传物质进行细胞核以后,通过重排整合到了受体的染色体上,从而激活受体本身的一些沉默基因,或者抑制了一些基因的表达;导入的异源基因直接表达,改变了受体后代的表现型;异源DNA导入受体后引起了染色体结构变异。     

碎米桠小孢子发生与雄配子体发育

采用半薄切片和石蜡切片法对碎米桠小孢子发生及雄配子体的发育进行了研究。结果表明:1)碎米桠的花药具有4个花粉囊,花药壁有4层结构,从外到内依次是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁的发育属于双子叶型;2)药室内壁呈纤维状加厚,绒毡层为分泌型绒毡层;3)小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂为同时型;4)四分体小孢子呈四面体形排列,成熟花粉为2-细胞型,具有6个萌发沟。研究发现,碎米桠小孢子发生和雄配子体发育特征与多数已经研究的唇形科的基本一致。     

糜子的小孢子发生与花粉发育

观察结果表明,糜子小孢子发生与花粉发育的细胞学过程,与稻麦等禾本科作物相似:减数分裂属顺序型,一般形成等面形四分体;也观察到线形、T形及各种倾斜形的四分体;小孢子经两次有丝分裂发育成三核型花粉粒;成熟的花粉粒为球形,具一个萌发孔,直径48(45～52)μm.花粉发育过程中,生殖细胞的运动、淀粉积累时期及花粉粒体积增大动态的观察结果与一些报道不同.糜子的小孢子发生和花粉发育与花药长度存在密切关系,而花药长度随时间呈S形增长方式.本文利用上述关系求得小孢子发生与花粉发育各阶段的经历时间.     

兰州百合小孢子母细胞减数分裂异常行为观察

利用植物常规压片法对兰州百合(Lilium davidii var.unicolor Salish)小孢子母细胞减数分裂的过程进行了观察,发现兰州百合减数分裂过程中出现较多异常现象:在后期Ⅰ和末期Ⅰ出现染色体桥;在后期Ⅰ、末期Ⅰ、二分体和末期Ⅱ出现滞后染色体;在末期Ⅰ出现微核;在后期Ⅰ出现不均等分离等.小孢子母细胞减数分裂异常可能是导致兰州百合自交不结实的原因之一.     

大黍的大小孢子发生,雌雄配子体发育及其淀粉动态

通过石蜡切片,在光学显微镜下系统观察了大黍有性生殖过程中大小孢子发生、雌雄配子体发育及其淀粉动态。大黍花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层４层细胞组成。在花药发育过程中,表皮细胞始终积累大、小不等的圆球状内含物,该内含物经ＰＡＳ、苏木精分别染色均呈负反应。表皮细胞外壁在花粉成熟时期略有增厚,且具小刺状突起。绒毡层细胞属腺质型。小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂属连续型。成熟花粉粒富含较大颗粒的淀     

辣椒花粉生活力最佳测定方法的筛选

研究结果表明：I－KI染色法，醋酸洋红染色法，TTC染色法，过氧化物酶沉淀法和培养基离体萌发法等5种方法的适用测定现采花粉的生活力，而要测定贮藏花粉的生活力只能用TTC染色法和培养基离体萌发法。不论对何种来源的辣椒花粉进行生活力测定，以离体萌发法所得结果最为直观，稳定，是测定辣椒花粉生活力的最佳方法。     

小黑麦减数分裂与群体整齐度,结实率的相互关系

在对10个不同类型小黑麦品种(系)花粉母细胞减数分裂分析的基础上,研究了减数分裂行为与群体整齐度(以杂株率表示)、结实率的相互关系,结果表明,小黑麦减数分裂行为异常现象较为普遍,出现频率为9.3%～59.0%;非主体Ⅱ价体花粉母细胞频率与杂株率、结实率分别呈极显著正相关和显著负相关,关系密切;不规则的非整倍体频率与杂株率、结实率无显著相关关系;杂株率与结实率之间呈显著负相关.因此,非主体Ⅱ价体频率可以作为检验品种优劣的一项重要指标,在育种实践中,对结实率这项农艺性状的选择,具有关键作用.     

辣椒植株水浸液对辣椒和番茄种子萌发的自毒作用

采用室内生物测定的方法,研究了辣椒全株、根、茎、叶水浸液的化感效应.结果表明,辣椒全株、根、茎、叶水浸液对辣椒和番茄种子萌发的影响依供体部位、水浸液浓度和受体不同而有差异,辣椒植株水浸液对辣椒和番茄种子发芽存在自毒作用.辣椒植株全株、根、茎、叶水浸提液对辣椒和番茄种子发芽表现为抑制作用,并随着浓度的增大,抑制作用增强,这表明辣椒植株水浸液对辣椒和番茄种子发芽有较强的自毒作用.综合而言,辣椒全株、根、茎、叶水浸液对辣椒的自毒作用强弱依次为叶>根>茎>全株,对番茄的自毒作用强弱依次为叶>全株>根>茎.显示辣椒叶水浸液的自毒作用最强.     

不同浓度的辣椒化感物质对莴苣化感效应研究

以莴苣为试材,通过辣椒植株水浸液、水浸液醇溶组分和根系分泌3种方法收集化感物质,研究了不同浓度的化感物质对莴苣的化感效应。结果表明,3种方法收集的化感物质对莴苣均表现为高控低促的化感浓度效应,并且对根部生长的影响远大于地上部,不同生长时期的莴苣对化感物质的敏感度不同,苗期比发芽期敏感。     

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。