甜瓜小孢子发育时期与花器形态的关系

【目的】研究各发育时期甜瓜小孢子的细胞学特征及其与花器外观形态的关系,以期能根据花器的外观形态确定小孢子的发育阶段,为花药、小孢子培养研究提供细胞学依据。【方法】采集不同蕾长的饱满雄花花蕾,形态学观察后分别进行DAPI和醋酸洋红染色,观察小孢子发育的细胞学特征,以确定花粉的发育时期,分析各发育时期甜瓜小孢子的细胞学特征与花器外观形态的关系。【结果】2种染色方法以醋酸洋红染液染色效果较佳;甜瓜小孢子发育经历四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期,每个时期形态特征明显;甜瓜小孢子发育时期与花蕾的大小、花药颜色密切相关。甜瓜花蕾纵径在2.9~3.5mm、横径在2.7~3.2mm,且花瓣微露,花药呈黄色时,绝大多数的小孢子发育至单核靠边期。【结论】可以根据甜瓜花蕾的形态、大小和花药发育情况判断小孢子的发育时期,从而确定小孢子最佳培养时期对应的选蕾标准。     

湖北海棠小孢子发育时期与花器形态的相关性

【目的】观察湖北海棠小孢子不同发育时期的花器外部形态及细胞学特征，找出小孢子发育时期与花器外部形态的相关性，为花药或小孢子培养提供细胞学依据。【方法】采摘湖北海棠同一植株固定枝条上大小不同的花蕾作为试验材料，其中一部分取出花药用4′,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）荧光染液染色后压片，用于观察小孢子不同发育时期的细胞学特征变化，另一部分用于观测花蕾和花药的大小及颜色，并建立小孢子发育时期与花蕾外部形态特征的关系。【结果】湖北海棠小孢子发育经历四分体时期、单核早中期、单核靠边期和二胞花粉时期，最终发育为成熟花粉，各时期特征明显。小孢子各发育时期与花蕾大小和花药颜色密切相关，当花蕾纵径为1.45～3.43 mm、花药颜色为深红色时，小孢子处于四分体时期；当花蕾纵径为4.46～6.29 mm、花药为红色时，小孢子绝大多数处于单核早中期；当花蕾纵径在7.14～9.86 mm、花药为粉红色时，小孢子大多进入单核靠边期；当花蕾纵径为10.11～12.19 mm、花药颜色逐渐转变为粉黄色时，小孢子大部分处于二胞花粉时期。【结论】花蕾大小及花药颜色可作为判断小孢子发育时期的依据，据此可便捷地找到适宜时期的小孢子。     

水稻不育突变株沈农05-9的形态和细胞学特征鉴定

以辽粳5号与丰锦杂交的高代系的突变株沈农05-9和其原始株系为材料,采用醋酸洋红染色压片技术及石蜡切片技术.进行了形态学特征、小孢子发生的细胞学特征观察.结果表明:该不育突变株花粉表现典败和染败,多数花粉母细胞减数分裂不形成二分体,而形成多核的花粉母细胞;花药表现干瘪且纤维化严重,绒毡层细胞在小孢子发育过程中提前解体.该不育突变株的减数分裂方式类似于萍乡型显性不育系及早稻昆植不育系.导致败育的直接原因为绒毡层细胞提前解体.     

辣椒小孢子发育时期与花器形态特征相关性分析

采用石蜡切片法对4个不同类型辣椒品种小孢子发育时期与花器形态特征进行了相关性分析。结果表明:辣椒小孢子发育共分为四分体时期、小孢子时期(单核早中期、单核靠边期和双核期)和成熟花粉粒3个时期。辣椒小孢子发育时期与花器形态特征密切相关,同一辣椒品种小孢子各发育时期的花蕾和花药大小差异显著,不同辣椒品种小孢子处于同一发育时期的花蕾和花药大小也存在差异,可通过花蕾和花药形态特征来确定小孢子发育时期。     

毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程的相关性

【目的】对毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程的相关性进行研究,为毛白杨多倍体诱导提供细胞学理论基础与技术支持。【方法】2014-01采集毛白杨雌、雄花枝于温室水培,自水培46h开始每隔2~3h取雌、雄花芽样品,采用石蜡切片和醋酸洋红压片技术对毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程及其对应关系进行观察研究。【结果】毛白杨小孢子母细胞在水培52h开始减数分裂,发育到双核花粉粒共历时约10d;大孢子母细胞在水培118h开始减数分裂,发育至二核胚囊期共历时约13d。毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂的进程以及与雌、雄花芽外部形态的变化之间均存在一定的相关性,在水培118h毛白杨大孢子母细胞开始减数分裂进入细线期时,其小孢子母细胞减数分裂至四分体时期,此时雌花序微微露出芽鳞,雄花序1/4以上伸出芽鳞,花药呈块状微红色;在水培144h大孢子母细胞减数分裂发育到粗线期时,其小孢子母细胞大多已发育至单核期,此时雌花序1/5伸出芽鳞,雄花序1/3以上伸出芽鳞,花药呈块状浅红色;在水培237h大孢子母细胞减数分裂发育到中期Ⅰ时,其小孢子母细胞已发育至双核期,此时雌花序1/3伸出芽鳞,雄花序1/2以上伸出芽鳞,花药呈块状红色。【结论】根据大、小孢子母细胞减数分裂进程的时序相关性,通过观察相同培养条件下小孢子母细胞减数分裂的时期,可即时判别大孢子母细胞的减数分裂进程;还可从花芽长度、花药颜色等来估计大、小孢子母细胞减数分裂所处的时期。     

辣椒小孢子发育时期与花器形态的相关性

为了直接从花蕾大小或花药的形态特征来判断小孢子的发育时期,对辣椒小孢子发育时期的细胞学,以及小孢子不同发育时期与花萼特征、花蕾大小和花药颜色的关系进行了研究。结果表明,辣椒小孢子发育经四分体时期、单核期和双核期,各时期特征明显。辣椒小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征、花药颜色密切相关。供试辣椒品种的小孢子处于单核靠边期时花蕾纵径在4.253-5.074 mm,花蕾横径在4.191-5.367 mm,花瓣与花萼等长或稍长,花药长度在2.020-2.565 mm,花药宽度在0.982-1.417 mm。辣椒同一花蕾小孢子发育存在一定程度的渐续性即不同步。依据花器官形态特征可判断小孢子的发育时期,从而确定花药培养最佳时期所对应的选蕾标准。     

红王子锦带小孢子发育与花器形态相关性研究

本文采用常规石蜡切片法观察了红王子锦带小孢子不同发育时期的细胞学特征,探讨了小孢子发生和雄配子体的发育过程与不同发育阶段花器形态的相关性。研究结果表明:红王子锦带每个花药具4个花粉囊,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层组成。小孢子四分体属四面体型,绒毡层发育属腺质型,出现多核现象。成熟的花粉粒属2-细胞型,具有3个萌发孔,花粉外壁具有针刺状结构。红王子锦带小孢子发育时期与花器形态具有一定的相关性:小孢子处于四分体时花蕾长度0.5cm,花药0.3cm,花药绿色,花瓣为紫红色。红王子锦带同一花蕾小孢子发育存在一定程度的渐续性即不同步。     

人参外部形态特征与小孢子发育时期的相关性研究

通过观察人参小孢子不同发育时期的植株外部形态及细胞学特征，分析小孢子发育时期与植株、花器官外部形态的相关性，为人参有性生殖研究和小孢子培养提供细胞学依据。采摘四年生人参花蕾作为试验材料，一部分花药染色后压片，观察小孢子发育的细胞学特征变化；另一部分观测植株和花器官的特征变化，建立小孢子发育时期与外部形态特征的对应关系。结果表明：人参小孢子发育经历四分体时期、单核早期、单核中后期、空泡期、双核期和三核期，各时期细胞学特征明显。小孢子各发育时期与植株和花器官形态特征密切相关，当人参花蕾直径在1.21～1.41 mm，花药直径0.42～0.64 mm，花梗长12.8～17.2 mm，花蒂长1.34～9.57 mm，花序直径1.51～1.86 cm，叶柄长21.6～26.6 mm，株高24～48 cm，部分叶片展开，花蕾整体呈深绿色，花瓣顶端区域可见白色，花药内部较饱满时，大部分小孢子处于单核中后期。植株和花器官外部形态特征及指标可作为判断小孢子发育时期的依据，据此可便捷地找到试验研究所需时期的小孢子。     

小白菜小孢子发育与花器官形态相关性

通过DAPI染色观察不同大小的小白菜花蕾内小孢子发育外部形态结构特征及细胞学特征变化，以确定花粉发育时期，找出小孢子发育时期和花外部形态结构相关性，为花药或小孢子培养提供细胞学证据。研究结果表明：小白菜小孢子发育经过二分体时期、四分体时期、单核靠边期、单核居中期、2-胞花粉和3-胞花粉时期，各时期特征明显；且各发育时期与花蕾及花药外部形态密切相关，其中单核靠边期时花蕾纵径为 2.68~3.80 mm，横径为1.91~2.19 mm，花药纵径为 1.76~2.39 mm，横径为 0.64~0.82 mm，花药颜色为浅黄绿色，此时期适合花药、小孢子培养；因此可根据小白菜花蕾形态、大小和小孢子发育时期的相关性，确定花药、小孢子培养最佳时期的选蕾标准。     

黄花菜小孢子发育时期与花器官形态的关系

以3个品种黄花菜为材料,分析小孢子发育各时期细胞学特征与花器官形态的关系,为后续黄花菜游离小孢子培养取样时从花器官形态判断小孢子发育时期提供依据。试验结果表明:黄花菜小孢子沿雄配子发育途径经历的4个时期,即四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期,各时期细胞核的数量、位置等细胞学特征明显。小孢子发育进程与花器官性状密切相关,花蕾纵径和花药长度在小孢子发育的4个时期均存在极显著差异,花药颜色经历白色-白绿色-绿色-浅黄色的变化;花蕾横径和花药宽度只在部分发育时期表现出显著差异,抑或在不同发育时期存在尺寸大小上的重叠。因此,花蕾纵径、花药长度和花药颜色适宜作为判断黄花菜小孢子发育时期的形态指标。供试黄花菜品种小孢子发育处于单核靠边期的花器官形态特征为:花蕾纵径10.03～10.45mm,花药长度5.30～5.62mm,花药颜色为绿色。     

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。     

不结球白菜细胞核雄性败育过程的细胞学研究

以不结球白菜为试材,对其可育和不育植株花药进行细胞学观察.结果表明,在花粉母细胞时期,可育和不育植株没有明显差异.减数分裂后,两者都可以顺利形成四分体,接着可育花药的四分体可以释放出小孢子并发育成成熟的花粉粒,同时绒毡层细胞开始解体,最后消失;而不育花药却不能释放小孢子,而是被膨大的绒毡层挤聚在一起,最后解体,成熟花药中也没有花粉粒的产生.     

加工番茄小孢子细胞学发育时期与花器形态相关性研究

【目的】在单倍体育种中,分析加工番茄花器官形态,鉴定小孢子发育时期,为花药离体培养外植体的选择提供理论依据。 【方法】以加工番茄(杂交组合C1、C2和C3)为材料,研究小孢子不同发育时期的花器形态与细胞学形态。【结果】加工番茄小孢子发育时期与花器官形态密切相关,同一品种不同小孢子发育时期花器官形态不同;C1花蕾长度在小孢子单核靠边期大于其它 2个杂交组合;相同小孢子发育时期不同杂交组合花器形态基本相同。【结论】加工番茄杂交组合C2和C3花蕾长度为5.00~5.99 mm ,C1花蕾长度为6.00~6.99 mm时小孢子发育时期为单核靠边期。单核靠边期细胞学特征为细胞呈正圆形,细胞核靠近细胞壁和显现萌发孔。花器形态为花蕾膨大、微微张开、萼片黄绿色,花药颜色为黄绿色易剥离。     

毛白杨花粉败育过程中Ca^2＋-ATPase的异常变化

为研究木本植物花粉败育过程中Ca2+ ATPase的影响,本文利用氯化铈沉淀和电镜细胞化学方法,对不同育性毛白杨花药在小孢子发生发育过程中Ca2+ ATPase进行了定位。结果表明:Ca2+ ATPase在可育花药小孢子母细胞时期大量分布于小孢子母细胞质膜、液泡膜及内膜系统,花药内壁细胞内膜系统和绒毡层细胞质膜,随后Ca2+ ATPase在上述细胞中均减少甚至消失,并于小孢子时期和成熟花粉时期分别在小孢子和花药内壁细胞中再次沉积;不育花药小孢子母细胞以及此时期绒毡层细胞质膜上并无明显Ca2+ ATPase,花药表皮、药室内壁以及中层的Ca2+ ATPase都高于同一时期的可育花药,其绒毡层细胞解体不完全。由上述结果推测:毛白杨不育花药内小孢子母细胞和药壁中Ca2+ ATPase分布异常,影响细胞内钙离子的主动转运,可能导致钙离子异常累积,进而通过影响小孢子母细胞和药室内壁细胞的正常代谢、绒毡层细胞的及时降解而导致花粉败育。      

水稻花粉发育相关基因的研究进展

综述了目前研究已发现的与水稻花粉发育相关的基因,包括小孢子母细胞发育、花粉囊蜡质发育、绒毡层发育、胼胝质沉积、小孢子母细胞减数分裂、雄配子发生过程、花药开裂等,并就水稻花粉基因研究的动态,阐述了今后研究的重点和方向。     

油菜生态不育系H50S花药败育的细胞学观察

H50S是西北农林科技大学油菜生物技术育种课题组在从上海引进的油菜品种汇油50中发现的一种生态雄性不育材料,本研究采用压片和石蜡切片两种方法对该材料小孢子发育进行了观察研究.压片结果表明,H50S花药败育发生于单核早期,败育的花粉粒核已经降解,单核晚期的核质均降解且三边加厚不明显.另外在同一不育花药的雄蕊中,花粉发育进程不同步,分裂相从未分裂的花粉母细胞、中期Ⅰ和四分体都可同时观察到;切片结果证实了压片中小孢子的败育特征,其主要特点是:减数分裂正常,能形成正常的四分体,但小孢子脱离胼胝质被释放出来以后开始败育,败育小孢子无液泡,核所占区域较大,而且不明显,处于解体状态;成熟期,花粉粒壁可以发育,绒毡层消失缓慢,中层消失,败育的花粉粒只剩下外壳.     

Microsporogenesis and Male Gametophyte Development of Euphorbar pulcherrima

The microsporogenesis and male gametophyte development of Euphorbia pulcherrima were studied with paraffin section method. The results showed that the anther of Euphorbia pulcherrima had four chambers. The development of anther wall was dicotyledonous type; its wall consisted of epidermis, endothecium, middle layer and tapetum. The mature male gametophyte development experienced seven major stages as the followings: archesporial cells, aporgenous cells, microspore mother cells, tetrads of microspores (tetrahedral), uninucleate microspores, 2-uncleate pollens and 2-celled pollen stage. The anther wall varied with the pollen development: the epidermis of anther ruptures at the anther mature stage; the middle layer disappears at tetrad stage; the endothelium became fibrous layer at the anther mature stage; the tapetum (glandular) was the most development at the microspore mother cells stage and disappeared at anther mature stage. The abnormal anther development was observed simultaneously.     

低温和诱导时间对小麦小孢子培养的影响

为了优化小麦小孢子培养体系,研究了低温处理花药、幼穗及诱导培养时间对小孢子形态、胚胎发生和植株再生的影响。结果表明,经低温处理后,有活力的小孢子体积增大、形态变化明显,据其液泡大小、数目及其与细胞核位置的关系,可分为4种类型。低温处理可显著提高胚状体数和绿苗数,其中处理花药3 d、幼穗7 d的效果最好,平均每皿的绿苗数分别为59株和57株。胚状体发育速度显著影响绿苗分化能力,小孢子诱导培养28-29 d、直径约2 mm的胚状体数目较少,但绿苗分化率高;诱导培养32-38 d、直径为2 mm的胚状体数目达到了峰值,而绿苗分化率极低。在小麦小孢子培养中,应选择诱导28-29 d、直径2 mm的胚状体进行分化培养。     

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。