菠萝蜜花粉萌发及胚发育的显微观察

为了解菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)受精及胚发育过程,采用荧光显微、整染透明及石蜡切片法观察菠萝蜜的花粉萌发和胚发育过程。结果表明:1)菠萝蜜授粉6 h后,花粉粒开始萌发;授粉12 h后,花粉管开始进入花柱;授粉72 h后,花粉管通过花柱进入子房;2)谢花后第9天,胚乳先于合子分裂;谢花后第16、18和21天,胚依次发育至球形胚、心形胚和子叶胚,胚乳为细胞型胚乳;3)菠萝蜜不形成种子的主要原因有胚囊败育、胚珠败育及胚囊未受精。     

玉米果穗顶部籽粒败育发生的时间与籽粒糖含量的关系

根据二年的观察和测定结果表明,玉米籽粒败育现象是普遍存在的。败育籽粒的多少则因不同杂交种而异,一般籽粒分化数多、果穗长的杂交种败育粒数也多。籽粒败育发生的时间主要是在授粉后12—17天之间。发生的原因与果穗顶部籽粒发育迟、养分供应不足有关。在灌浆初期,果穗中下部籽粒中还原糖含量高,以后转变成淀粉速度快的,籽粒饱满、发育正常。相反,果穗上部籽粒还原糖含量少,转变成淀粉的速度慢,则易发生籽粒败育,产生果穗秃尖。     

不同时期遮光对玉米籽粒生产能力的影响及籽粒败育过程的观察

通过对玉米植株进行分期遮光试验,认为;雌穗小花分化期至籽粒快速灌浆始期是影响玉米穗粒数的关键时期;雌穗小花分化期至籽粒快速灌浆高峰期是玉米植株产量形成的关键时期;吐丝期是决定单株产量和穗粒数的临界期;对百粒重有显著影响的时期是胚乳游离核期和快速灌浆期;果穗顶部籽粒比中、下部籽粒发育较迟,当中、下部籽粒进入快速灌浆期时,顶部籽粒则停止干物质积累,成为败育粒。     

紫斑牡丹杂交授粉后胚珠的形态学观察

选取性状优良的紫斑牡丹为母本,与16个芍药属品种进行杂交,采用徒手切片法,对其中父本为胡红、洛阳红、红莲、芍药的4个杂交组合授粉后的胚珠分期进行形态学观察,研究了正常胚珠和败育胚珠的形态学发育过程。结果表明,结种率较高的杂交组合,授粉后胚珠的败育率较低,大部分胚珠能够正常发育,胚珠的发育依次经过单核胚囊、二核胚囊、四分体至八核胚囊、合子胚、多游离核原胚、原胚细胞化、棒形胚、心形胚,最终到达子叶形胚;结种率较低的杂交组合,授粉后胚珠的败育率较高,胚珠内无胚和胚乳,败育胚珠主要停留在原胚细胞化阶段。     

玉米果穗覆膜对籽粒发育的影响

以典型的果穗顶端籽粒败育类型杂交种为材料,在授粉后第2天对大田玉米雌穗用聚乙烯塑料袋进行覆膜处理,考察了处理后籽粒发育过程中内派激素（乙烯、细胞分裂素）、呼吸强度及粒重变化动态。结果表明：覆膜处理明显促进了果穗顶部籽粒的发育,使粒重增加、败育粒减少,但中下部籽粒粒重有不同程度的降低,从而导致穗粒数增加、平均粒重降低。覆膜处理后还表现出预部籽粒在籽粒形成期呼吸强度和细胞分裂素含量明显升高,而乙烯释放量则明显降低,营养物质在果穗上的分布趋于均一化等生理效应。     

假单性结实无核葡萄胚败育时期的研究

以布朗无核和无核白2个假单性结实无核品种为试材,对其胚和胚乳的发育进行细胞学观察．结果表明,无核白和布朗无核胚乳败育的时期分别为授粉后第32天和34天;无核白和布朗无核胚败育的时期分别为授粉后第38天和42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。      

东方百合杂交种胚囊发育与双受精过程细胞学观察

以东方百合索蚌(Sorbonne)和元帅(Acapulca)为试材,采用石蜡切片法和荧光显微技术研究其胚囊发育,观察花粉管生长和双受精过程,研究适合百合的授粉及进行胚抢救的时期.结果表明:百合大孢子的发育形式为贝母型,其胚囊发育最终形成育性正常的7细胞胚囊,-2级的胚囊已经发育成熟,适宜授粉受精.异花授粉后花粉管3～5d到达胚囊,并释放出2个精核进行双受精.百合胚胎发育经过合子、原胚、球形胚、子叶型最终发育成熟.胚乳发育与胚胎同步,属于核型胚乳,在形成球形胚后胚乳细胞逐渐形成细胞壁.授粉后45d进行胚抢救较好.     

磨盘柿杂交种种皮异常突起形成分析

磨盘柿是优良的育种资源,然而与日本甜柿杂交,正常种子仅有8%左右,大部分种子败育。败育种子中80%以上由异常突起引起。异常突起于授粉后40 d左右在种孔处产生,以后不断膨大,导致种孔附近的种皮腐烂、破裂,胚乳退化外漏,最终种胚死亡、种子败育。本实验旨在研究异常突起形成的原因,揭示磨盘柿杂种败育的机制,以期提高磨盘柿种质资源的利用效率。为此,从形态学、组织学上对突起种子的形成进行了研究。结果显示:1)突起产生在相邻子房室的孔隙内,一般在受粉后40 d发生,并在突起处种皮腐烂变黑;2)授粉后45 d,带突起的种子在突起处的胚乳细胞个体大、细胞壁薄且破裂,细胞核退化;3)在授粉后132 d,带有异常突起的种子发育速度快,胚乳分裂旺盛,种子饱满;种胚分化速度快,且分化时期比正常胚提前5 d以上。研究认为种子发育速度比子房室的生长过快。在胚乳和果肉的双重挤压下,种皮在2个子房室间的孔隙中突出,产生了异常突起。     

蒲桃胚胎发育及多胚来源的初步研究

观察了蒲桃花果的形态结构和胚胎发生.蒲桃胚囊的发育属蓼型.每个蒲桃子房内有10多个胚珠,但成熟果实内多数只有1粒种子,少数为2粒,原因为一些胚囊不能发育成熟,而那些成熟的胚囊又有一部分不能顺利地完成双受精.蒲桃胚乳发育属核型.在受精之前,多数珠心的表皮下即有珠心胚原细胞出现,这些细胞分裂成为不定胚的原始体.随着某些珠心内的胚囊败育,这些不定胚原始体也归于消亡.而那些顺利完成双受精的胚囊外的不定胚原始体则可往胚囊方向靠拢,并进一步侵入胚囊.通常,侵入胚囊的珠心胚达5—9个.此外,也观察到了裂生多胚现象.最终,每粒发育成熟的种子内存有2-10个胚,合子胚、裂生胚和珠心胚混杂在一起.     

种子败育型无核葡萄胚发育及败育的细胞学研究

以种子败育型葡萄火星无核、康能无核为试材,系统研究其胚发育及败育的细胞学进程,分析胚乳败育与胚败育的关系。结果表明,种子败育型无核葡萄与有核葡萄的胚均能发育到球形胚阶段,但不同品种发育到该阶段的时间不同,火星无核在花后28~37 d处于球形胚阶段,康能无核在花后31~40 d,有核葡萄白香蕉的球形胚阶段是花后28~40 d,随后无核葡萄的胚逐渐败育,而有核葡萄的胚历经心形胚和鱼雷形胚阶段,最后发育成熟。种子败育型葡萄胚乳败育均早于胚败育,可能是胚败育的直接原因。火星无核、康能无核胚挽救适宜取材时期分别在花后34 d和花后40 d。     

春小麦结实特性对穗粒数的影响

试验以19个春麦品种为材料,试图探讨影响春麦穗粒数的生育阶段。结果表明,小花数多是穗粒数多的必要不充分条件;受精前的退化小花数相对来说要少于受精败育数和成胚后籽粒的退化数,也即受精前的退化小花数并不是限制穗粒数的主要因子;增加小花数同时减少小花的退化、减少受精败育数和成胚退化数是现阶段提高春麦穗粒数的关键。对于穗粒数多于40粒的品种减少小花数的退化提高可育小花数是增加穗粒数的关键;对于穗粒数在30￣40粒之间的品种减少成胚后籽粒的退化是提高穗粒数的关键;对于穗粒数低于30粒的品种,要增加受精前的小花数,同时要针对不同的品种,采取措施减少受精败育数或成胚后籽粒的退化数才能有效地提高穗粒数。     

柑桔杂交的胚胎发育

以雪柑×福桔、雪柑×芦柑、雪柑×(福桔+芦柑)、雪柑×枳壳、芦柑×柚、柚×枳壳等6个组合为实验材料进行胚胎发育的研究.结果表明,授粉后30d.合子处于单细胞状态;授粉后40d,合子开始分裂;授粉后50d,合子形成球形胚,珠心胚尚未侵入胚囊;授粉后55d,合子胚为球形胚或早心形胚,开始有少数珠心胚侵入胚囊;授粉后60d,合子胚为心形胚,珠心胚已大量侵入胚囊;授粉后80d,合子胚为珠心胚所包围,分不清合子胚与珠心胚.不同授粉组合对合子胚、胚珠及果实发育均有一定影响,主要取决于杂交亲本.与种间杂交相比,属间杂交其合子分裂较迟,合子胚发育较慢,珠心胚侵入时期也较迟.     

玉米籽粒发育的调控研究：Ⅰ.不同基因型玉米籽粒发育特点及其生理生化基础

对不同基因型玉米籽粒发育过程中若干生理生化指标的测定结果表明：果穗顶部大量败育的典型秃尖品种与对照相比,在授粉后4d可见吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷（ZR）达到较高的水平,但在授粉后8～12d却显著低于对照;8～12d出现较高的赤霉酸（GA#-3）和低的脱落酸（ABA）含量。其中授粉后4～8d秃尖品种顶部籽粒的GA#-3/ABA由3.5迅速升高到5.5,而不秃顶部籽粒的该值由3.0下降到1.5左右;授粉后4～28d秃尖顶部籽粒及穗轴中的可溶性酸性蔗糖转化酶活性显著低于对照,以上可能是导致其籽粒败育的重要生理生化原因。     

栽培菊花‘奥运天使’与野路菊杂交生殖障碍的细胞学机理

 【目的】揭示栽培菊花与野生菊杂交结实率低,严重影响野生资源优异基因利用的原因。【方法】以栽培菊花‘奥运天使’（Dendranthema grandiflorum ‘Aoyuntianshi’）为母本,菊属野生种野路菊（D. japonense）为父本,在人工杂交前利用花粉离体培养方法对父本花粉活力进行测定。在人工杂交后不同时间,对母本的雌蕊分别进行取样固定,并利用苯胺蓝染色法和常规石蜡制片技术对授粉后花粉在柱头上萌发行为及受精后胚胎发育状况进行研究。【结果】父本花粉活力为10.0%;人工授粉后0.5～8 h,随着时间延长,花粉在柱头上萌发数量逐渐增加,但增加幅度很小,到授粉后8 h时,平均每个柱头萌发的花粉数只有16.1粒。但此后,大量花粉开始萌发,在授粉后12 h时,平均每个柱头上萌发的花粉数达到40.2粒。到24 h时,柱头上花粉平均萌发数量达到最 高,为51.5粒。随后柱头上萌发花粉的数量开始降低,到授粉后48 h时,柱头上平均萌发花粉数量降为42.3 粒。随着胚胎发育的进行,大量胚胎异常降解,使正常胚胎的比例逐渐降低,其中球形胚阶段正常胚胎比例为 26.7%,心形胚阶段为18.3%,鱼雷胚阶段为14.4%,子叶胚阶段为10.6%,最终杂交结实率仅为7.6%。将已去雄的花序在开放条件下自然授粉,发现结实率高达51.4%。【结论】花粉活力及花粉在柱头的萌发行为对杂交结实率影响不大。杂种不活,即大量胚胎在发育过程中异常降解,可能是引起‘奥运天使’与野路菊杂交结实率较低的主要原因。     

菜薹二倍体与四倍体间杂交的杂种不育性研究

[目的]研究菜薹二、四倍体间杂交的授粉受精和胚胎发育过程,为十字花科植物杂交不育研究提供参考。[方法]以“青露”菜薹为试验材料,对其二、四倍体间杂交的授粉受精过程及细胞胚胎学进行了观察。[结果]4x×2x和2x×4x杂交,花粉在异己柱头上均能正常萌发,2种杂交组合均有较高的胚珠膨大率。在4x×2x的杂交组合中,胚胎可正常发育到心形胚,之后胚乳开始迅速退化消失,随之内珠被细胞出现大量坏死,胚胎发育营养来源断绝,最终形成小粒种子。2x×4x的胚胎败育方式与4x×2x基本相似,但发生时期较早,球形胚时期胚胎解体,最终没有小粒种子形成。[结论]菜薹二、四倍体间杂交的授粉受精过程正常,胚胎发育过程出现异常是其败育的主要原因。     

异源三倍体(ACC)与结球甘蓝回交的受精及胚胎发育

以结球甘蓝与大白菜杂交获得的异源三倍体(2n=28,ACC)为母本,二倍体结球甘蓝(2n=18,CC)为父本,在蕾期和花期分别进行回交,采用荧光显微技术和石蜡切片等方法对其回交的受精及胚胎发育过程进行了观察。结果表明:①花粉萌发数量很少,萌发的花粉管大部分弯曲变形或不能伸入柱头,柱头乳头细胞产生的大量胼胝质进一步阻碍了花粉管的进入,只有少数花粉管能够到达珠孔并进行受精;②受精胚珠在授粉11~13 d后,球形胚开始退化死亡,游离胚乳核已解体,未受精的胚珠已完全退化,仅残存珠柄;③回交后代结子率极低,仅为0.01%。