甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育系宜3A花药发育的解剖学研究

对甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育系宜３Ａ 花药发育过程中的显微结构和超微结构的观察结果表明, 宜３Ａ 雄性败育发生于花粉母细胞阶段, 其主要特点是花粉母细胞不进行减数分裂, 不能形成二分体或四分体; 花粉母细胞原生质体浓缩并逐步收缩, 最后解体; 在相当于正常油菜的单核小孢子阶段, 花粉母细胞壁上形成“类花粉壁”; 同时, 其绒毡层细胞质浓缩, 并逐步解体。     

甘蓝型油菜显性细胞雄性不育系宜3A花药发育的解剖学研究

对某蓝型油菜显性细胞核雄性不育系宜３Ａ花药发育过程中的显微结构和超微结构的观察有花率比有宜３Ａ雄性败育发生于花粉母细胞阶段,其主要是花粉母细胞不减数分裂,不能形成二分体或四分体;花粉母细胞原生质体浓缩并逐步收缩,最后解体;厢当于正常油菜的单核小孢子阶段,花粉母细胞壁上形成“类花粉壁”;同时,其绒毡层细胞质浓缩,并逐步解体。     

西瓜隐性核型雄性不育两用系的细胞学研究

对西瓜DT2-1隐性核型雄性不育系的花药发育过程进行了细胞学观察。结果表明,不育株花药发育在孢子母细胞减数分裂前期,小孢子母细胞减数分裂异常,不能形成四分体;药室内壁、中层、绒毡层细胞无明显界限,绒毡层细胞异常、多层、体积小、排列紧密,影响绒毡层细胞与小孢子母细胞之间物质、能量和信息的传递,导致四分体不能正常分离产生四分小孢子,进而不能形成正常的花粉粒而导致败育。     

"新梨7号"雄性不育特性及其败育的细胞学研究

利用石蜡切片法,观察比较了"新梨7号"及其父母本花药发育和花粉发育过程中细胞学上的变化特征.研究结果表明:"新梨7号"梨花器小,花药干瘪,几乎无花粉粒,表现出雄性不育的空囊花药;导致花粉败育的主要原因可能是:绒毡层细胞在花粉母细胞时期出现畸形、提早解体,致使绝大多数小孢子母细胞不能正常发育,即使有的小孢子母细胞可以进行减数分裂,但形成的小孢子四分体也不能正常发育成为成熟的花粉粒,导致最终败育.目前大量研究已表明,雄性不育是由基因或染色体调控的.因此,本试验的形态解剖结果是不育基因表达的产物.     

"新梨7号"雄性不育特性及其败育的细胞学研究

利用石蜡切片法,观察比较了“新梨7号”及其父母本花药发育和花粉发育过程中细胞学上的变化特征。研究结果表明：“新梨7号”梨花器小,花药干瘪,几乎无花粉粒,表现出雄性不育的空囊花药;导致花粉败育的主要原因可能是：绒毡层细胞在花粉母细胞时期出现畸形、提旱解体,致使绝大多数小孢子母细胞不能正常发育,即使有的小孢子母细胞可以进行减数分裂,但形成的小孢子四分体也不能正常发育成为成熟的花粉粒,导致最终败育。目前大量研究已表明,雄性不育是由基因或染色体调控的。因此,本试验的形态解剖结果是不育基因表达的产物。     

东方百合可育品种及其不育突变体花药形成的细胞学观察

为从细胞学角度研究东方百合雄性不育的机理,本试验利用石蜡切片法对东方百合雄性可育品种及其不育突变体花药发育过程进行比较研究,确定不育突变体花药败育时期及方式。观察结果表明:正常东方百合可育品种的花药,经过造孢细胞、花粉母细胞、四分体、单核花粉粒等时期,获得成熟的花粉粒;在花粉母细胞阶段,不育突变体花药的绒毡层即停止发育开始解体,花粉母细胞不能进行正常的减数分裂形成四分体,随着花药的发育,花粉母细胞高度液泡化并逐步解体。研究认为:东方百合不育突变体花粉败育可能发生在花粉母细胞时期,与绒毡层的提前解体有关。     

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。     

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。     

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.     

利用基因工程创造植物雄性不育的策略

利用基因工程创造植物雄性不育系是近年来发展的新技术。根据花粉败育的原理,利用花药细胞绒毡层、绒毡层线粒体、胼胝质壁、细胞减数分裂过程等花粉形成过程中的不同环节,采取外源细胞毒素基因、分子伴侣、反义RNA技术、提早降解胼胝质、扰乱线粒体与细胞核之间的信息交流和细菌影响花粉小孢子发育等策略,使花粉不能正常形成,从而产生不育花粉,达到产生雄性不育的目的。并提出了基因工程创造植物雄性不育系可能存在的问题及其应用前景。     

南瓜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育(英文)

[目的]研究南瓜花粉母细胞的减数分裂及其雄配子体发育过程,以期为南瓜花药培养等方面研究提供一定细胞学依据。[方法]采用爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对南瓜"天虹"的花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程中细胞结构变化和染色体行为进行了观察研究。[结果]南瓜花粉母细胞在细胞核分裂过程中,核膜核仁于中期I消失,末期I重新出现,此时形成2个新月形的细胞核,两核之间出现成膜体,但未出现细胞壁,该成膜体在中期Ⅱ又逐渐消失,末期Ⅱ重新出现。第2次分裂纺锤体中央离心扩散的成膜体与第1次分裂两核相对的中央界面形成的成膜体相连,小孢子细胞壁向心产生。多数四分体中包含四个子细胞,少数还含有额外的小细胞。单核靠边期核仁由1个分解成2～3个或多个,进入有丝分裂前期,成熟花粉为二细胞型。1.0～2.0cm长花蕾中多数花粉细胞处于单核期,可以将其作为花药或小孢子培养的取材依据。[结论]该研究结果为南瓜细胞遗传学方面的研究奠定了基础。     

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。     

南瓜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育研究

[目的]研究南瓜花粉母细胞的减数分裂及其雄配子体发育过程,以期为南瓜花药培养等方面研究提供一定细胞学依据。[方法]采用爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对南瓜"天虹"的花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程中细胞结构变化和染色体行为进行了观察研究。[结果]南瓜花粉母细胞在细胞核分裂过程中,核膜核仁于中期I消失,末期I重新出现,此时形成2个新月形的细胞核,两核之间出现成膜体,但未出现细胞壁,该成膜体在中期Ⅱ又逐渐消失,末期Ⅱ重新出现。第2次分裂纺锤体中央离心扩散的成膜体与第1次分裂两核相对的中央界面形成的成膜体相连,小孢子细胞壁向心产生。多数四分体中包含四个子细胞,少数还含有额外的小细胞。单核靠边期核仁由1个分解成2～3个或多个,进入有丝分裂前期,成熟花粉为二细胞型。1.0～2.0 cm长花蕾中多数花粉细胞处于单核期,可以将其作为花药或小孢子培养的取材依据。[结论]该研究结果为南瓜细胞遗传学方面的研究奠定了基础。     

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。     

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。     

薏苡花粉母细胞减数分裂过程的观察

薏苡在主茎第１．２片完全叶露尖时花粉母细胞减数分裂开始，最后一片叶露尖时四分体形成。雄穗中部最先开始减数分裂，然后依次向上、向下开始；每小穗的第２朵小花比第豆朵小花先开始减数分裂；同一花药内的花粉母细胞减数分裂不同步。四分体多为左右对称型，少数为Ｔ型、直列式、交叉式。成熟花粉粒为三细胞花粉，具有１个萌发孔。     

朝鲜蒲公英花粉败育的细胞学研究

为从细胞水平探明朝鲜蒲公英花粉败育的原因,通过卡宝品红染色和石蜡切片法观察花粉母细胞减数分裂行为及雄配子发育过程。结果表明：花粉母细胞减数分裂过程中存在大量落后染色体、染色体桥、断片、染色体分离不同步以及不均等分裂等异常情况,染色体行为异常导致四分体时期出现二分体、三分体、含微核的异常四分体以及多分体等现象;朝鲜蒲公英成熟花粉为3–细胞型,存在多核的异常花粉粒。综合分析,认为朝鲜蒲公英花粉母细胞减数分裂异常和雄配子的生殖核异常发育是导致花粉败育的主要原因。     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制.[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1％I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计.[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育.而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育.[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一.单核期是其败育的关键时期.     

花椰菜温敏雄性不育系GS-19花药败育的细胞学及转录组分析

【目的】对花椰菜温敏雄性不育系的花器形态、花药败育时期和败育分子机理进行研究,明确其不育特性发生的细胞学和分子机理,为进一步研究其雄性不育奠定理论基础。【方法】以花椰菜温敏雄性不育系GS-19为试验材料,不同温度(15℃和20℃)处理,采用形态学、细胞学方法及高通量测序技术(Illumina Hi Seq 2500),研究其形态特征、花药败育的细胞学及分子机理。【结果】花椰菜温敏雄性不育系GS-19的育性转换受温度控制,高温(20℃)不育,低温(15℃)育性恢复。GS-19不育株与可育株花器差异显著,不育株花器显著小于可育株。花药细胞学观察发现GS-19的花药发育过程有花粉母细胞的分化,形成正常花粉囊,不产生花粉粒或者产生微量的无生活力的花粉粒,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,形成了花粉粒外壁发育异常的拟"四分体孢子",逐渐降解,剩下花粉空壳,属于花粉母细胞败育类型。GS-19不育株和可育株花蕾转录组分析共获得67 930个Unigene,其中Nt数据库比对到相似序列数最多(52 191个),Nr数据库比对到相似序列次之(46 447个),KOG数据库比对相似序列最少(13 198个);GO注释到25 336个Unigene;KOG注释到13 198个Unigene;KEGG注释到14 778个Unigene。基因差异表达分析发现GS-19不育株花蕾和可育株花蕾中有2 170个基因差异表达,1 078个基因上调表达和1 092个基因下调表达。【结论】花椰菜温敏雄性不育系GS-19为高温不育类型,不育株花器显著小于可育株,花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,属于花粉母细胞败育类型。转录组测序获得了67 930个Unigene,差异表达基因2 170个。