棉花胚珠纤维细胞分化的研究——纤维细胞初期发育阶段超微结构观察

以陆地棉北农-1号(BN-1)和光籽突变种(MXZ-142)为材料,超薄切片透射电镜(TEM)连续观察开花前2天至开花后后2天的胚珠表皮细胞超微结构的变化,从解剖学上观察研究胚珠表皮细胞的分化发育。开花前后 BN-1胚珠表皮纤维原始细胞发生一系列显著变化:开花前,表皮细胞中各种细胞器含量较不丰富,没有细胞突起。开花当天纤维原始细胞突起,细胞核增大,线粒体、高尔基体、内质网增多,部分胞间连丝消失。亮、暗两类细胞均可突起成纤维细胞,暗细胞是液泡内酚类物质弥散至胞质所致。MXZ-142胚珠表皮细胞变化相应较小,与BN-1未突起的细胞相似,胞间连丝未见消失,没有表皮毛细胞的分化突起。本文还讨论了棉花胚珠表皮纤维细胞的分化机理。     

棉花四个栽培种胚珠表皮纤维细胞分化的比较研究

取棉花4个栽培种陆地棉(Gossypi(?) kirsutz(?)n L.)北农1号,海岛棉(G. barbcdense L.)8163依,中棉(G. Arboreum L.)完县紫杆和草棉(G. kerboceu(?)n L.)金塔品种开花前2天,1天,开花当天,开花后1天的胚珠。观察其表皮细胞超微结构的变化。开花前后这4个棉种胚珠表皮细胞解剖结构上的变化相似。开花当天表皮纤维原始细胞突起,胞内线粒体,高尔基体,内质网等等细胞器急骤增多,液泡融合增大,大量壁旁体形成。开花后一天突起细胞伸长,内质网及高尔基体极发达,液泡增大占去细胞大部分空间。关于纤维原始细胞的来源,不同棉种有所不同。完县中棉观察到亮细胞分化成纤维细胞,北农一号和金塔草棉则可见亮、暗两类表皮细胞均可分化突起;海8763依则未观察到亮、暗两类细胞分化。暗细胞是由于液泡中电子致密物质酚类物质弥散出来所致。     

棉胚珠表皮细胞分化期的超微结构研究

棉胚珠表皮细胞在开花前后的超微结构变化明显。开花前2天,表皮细胞无突起,却可见亮、暗两种类型;开花当天,较暗的亮细胞分化突起,细胞核及核仁随之增大;在开花后第2天,分化的细胞高度液泡化,胞质中的内质网结构趋于复杂,出现环状内质网。     

棉花四个栽培种纤维发育早期扫描电镜的比较研究

本文对陆地棉(北农—1),海岛棉(8763依),中棉(完县紫杆)及草棉(金塔)四个栽培种开花前后的胚珠进行扫描电镜比较观察。结果表明:开花当天在胚珠脊突处的表皮细胞首先分化突起,随后延至合点端和中部,最后在珠孔端,珠孔附近直到开花后数天未见突起。胚珠表皮细胞在突起前近似矩形或圆形,向外方突起时突起先呈球形,开花后两天伸长成纤维,先端变尖,四天时纤维把整个胚珠包被。观察8月19日开花当天早晨的胚珠,己见表皮有突起,而9月22日开花当天胚珠的表皮细胞则无突起,开花后一天才有突起。四个栽培棉种的胚珠在表皮细胞突起部位的先后和突起的时间上没有区别,但开花后两天突起的纤维,其长短、稀密、粗细等己初步显示各棉种的特征。     

天然有色棉纤维早期分化发育的细胞形态观察

应用石蜡切片技术对大田生长的天然有色棉(陆地棉)纤维的早期分化发育进行了研究。有色棉胚珠表皮细胞分化、突起时与普通白色棉一样,具有明显的形态学变化。但是,有色棉纤维突起的时间较白色棉迟,早期纤维细胞的伸长相对较慢,开花当天及开花后一天有色棉F/E值显著低于白色棉。     

陆地棉与海岛棉纤维发育的比较研究 Ⅰ.棉纤维的分化

对大田生长的陆地棉(Gossypium hirsutum L.)和海岛棉(G.bardadense L.)7个品种的纤维分化进行的比较研究表明,各供试品种首先在珠柄顶部突起纤维细胞,后在合点区和腰区,最后在珠孔区。纤维突起的时间和开花当天的 F/E 值(胚珠上纤维细胞数与胚珠表皮细胞总数的比值)因种和品种而异,纤维开始突起的时间与铃期有关。温度影响纤维的分化并最终影响单粒种子上的纤维量,纤维分化的最适温度为25～30℃。     

棉花四个栽培种纤维发育的比较研究

本文应用石蜡切片术、冰冻切片术及扫描电镜对棉花四个栽培种的纤维发育进行比较研究。结果指出:棉花胚珠表皮细胞分化、突起时,具有明显的形态学变化,核增大、核仁聚集、增大、液泡形成,核向外移动,其中核和核仁的形态变化可做为纤维分化、形成的形态学指标。胚珠表皮细胞的突起具有阶段性特征,在第一次突起和第二次突起间有数天的停顿。对纤维伸长的测定表明,各棉种都呈S形,表现为慢—快—慢的趋势。次生壁增厚主要在开花后30天速度增快。对纤维横切面用扫描电镜观察可清楚看到大小不等的空洞。     

棉花不同开花期棉铃的纤维发育比较研究

研究于1986～1987年在北农大试验地进行,以北农1号为材料,对不同开花期棉铃的纤维发育进行比较研究。结果表明:①随开花期推迟,纤维细胞突起偏晚。9月21日前的花朵,开花当天可见突起。10月7日的花朵,推迟1天突起。②8月16日前各开花期开花当天的胚珠表面突起的纤维数与总表皮细胞数之比为1:3.3～4.1,随开花推迟,稍呈下降趋势。③9月21日以前不同开花期的纤维最终长度基本相等,随开花期推迟,纤维伸长期延长。④随开花期推迟,纤维单位长度干重增长开始期晚,持续时间延长。⑤8月7日以后开花的成熟棉铃内平均每粒种子的纤维单位长度干重、纤维结晶度、纤维强力都表现随开花期推迟而下降。     

5个棉花纤维突变体的胚珠形态特征与农艺性状研究

以TM-1为对照，研究了5个棉花纤维突变体的形态发生与农艺性状。结果表明棉花纤维突变体胚珠纤维分化突起与对照TM-1同样首先发生在胚珠脊突处，然后是合点处及胚珠中部，最后在珠孔端。有短绒有短纤维突变体（Li）与对照TM-1一样，以在开花当天（0DPA）突起为主；到开花后第5日5DPA）短绒（即第二批细胞）突起。无短绒有纤维的光籽（N1）在开花当天（0DPA）在合点附近有突起，开花后第1日（1DPA）仍有突起。纤维突变体的衣分和衣指均较低，这是突变体产量低的主要原因，但突变体籽指较TM-1高。突变体纤维的比强度较差，其他纤维品质指标相对较好。     

陆地棉(Gossypium hirsutum)北农一号棉籽种皮发育过程的观察

本文对陆地棉北农一号棉籽种皮发育过程的观察,结果表明:开花前一天胚珠表面较光滑,未见有表皮细胞突起,开花当天表皮细胞向外形成球状突起即纤维原始细胞。开花早期(开花后10天以内)的种皮细胞体积较小,整个种皮细胞分化程度较低,开花后20天的种皮与开花早期的种皮有很大的差异,其种皮细胞的分化和种皮厚度达到最大限度,不同     

棉胚珠培养的研究

运用 A.C.Beasley & I.P.Ting 棉胚珠离体培养基,对花后2天陆地棉品种中棉12的胚珠培养表明:①培养胚珠上纤维的伸长变化也呈 S 型曲线,整个发育进程缩短,最后的长度仅为自然长度的一半左右。②偏光镜检表明,离体条件下,次生壁累积提前。因而认为,过早的次生壁合成的起始限制了纤维的进一步伸长。③偏光及 SEM 连续观察发现,从珠孔端愈伤组织处产生的胚珠衍生细胞可能具发育成成熟维的能力。同时,对培养胚珠与水面相接触一侧的类纤维细胞也进行了追踪调查,缺氧滞水使原本为纤维发育方向的细胞最终形成的是绒状长细胞。此类细胞也是高度仲长且具纤维次生壁。但同纤维细胞相比,其长度和次生壁厚度均不及纤维细胞,而直径却是纤维细胞的2倍以上。④石蜡切片研究,表明纤维的分化突起是胚珠或其表皮细胞本身具有的生理生化机制,而非整株植物的效应。离体培养虽脱离了母体的影响,但并不影响纤维的继续分化突起。另一种可能性是,胚珠表皮细胞在开花前的某一时期已分化形成预纤维细胞和非预纤维细胞两类。     

离体未受精棉胚珠和纤维分化

在培养条件下研究了未受精棉花胚珠的纤维分化，发现在离体条件下，开花前２ｄ的胚珠与开花当天的胚珠纤维分化相似，而开花前４ｄ胚珠纤维分化则相对滞后。１００μｍｏｌ·Ｌ＾－１的香豆素完全抑制纤维的分化，却促进胚珠的生长。在胚珠培养过程中，对开花当天的胚珠及培养液中过氧化物酶活性也进行了测定。并对以上结果与纤维分化的关系进行了讨论。     

干旱胁迫下草甘膦对抗草甘膦大豆幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响

【目的】为探明干旱胁迫(5d)及旱后复水条件下不同草甘膦剂量对抗草甘膦大豆(RR1)幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响。【方法】采用盆栽试验,在大豆的第三复叶期进行水分胁迫和草甘膦处理。【结果】(1)正常水分条件下,草甘膦增加了RR1的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,以及丙二醛(MDA)含量和相对电导率(EL),且随剂量的增加和处理5d内时间的延长而升高;草甘膦处理17d后,各指标均有所下降。(2)干旱条件下,较低剂量的草甘膦处理使RR1的SOD、POD、CAT活性随胁迫时间的延长而升高,0.92kg·hm-2处理的各保护酶活性随胁迫时间的延长呈先增加后降低趋势;然而,各剂量处理的MDA含量和EL均在胁迫第5天上升到最大;各指标在复水12d后均有所下降。(3)干旱条件下草甘膦处理的SOD、POD、CAT活性以及MDA含量和EL均高于正常水分条件下草甘膦处理。【结论】正常水分条件下,草甘膦对RR1幼苗造成的伤害可以经过一段时间的生长发育有所缓解;而干旱胁迫加剧了草甘膦对RR1幼苗伤害的原因是活性氧代谢失衡,保护酶系的活性发生变化,质膜过氧化程度加大,短期干旱胁迫后复水可提高细胞膜的抗干旱能力或适应胁迫的能力。     

水分胁迫对冬小麦抗性物质可溶性糖与脯氨酸的影响

利用盆栽方法,通过人工调控土壤含水率,设置轻度T1(相对含水率65%～70%)、中度T2(相对含水率55%～60%)和重度T3(相对含水率45%～50%)三个水分胁迫水平,研究不同生育期水分胁迫对冬小麦脯氨酸和可溶性糖含量的变化。通过测定与分析,认为冬小麦旗叶可溶性糖和脯氨酸含量的变化与水分胁迫密切相关,是保障冬小麦在干旱条件下正常生长的抗性物质。轻度水分胁迫对可溶性糖的影响主要集中在生长前期,中度和重度水分胁迫全生育期可显著提高可溶性糖含量,特别是乳熟期,中度和重度水分处理分别比CK增加78.6%和144.0%,因此可溶性糖可能是对种子成熟有特别作用的抗性物质。水分胁迫加强游离脯氨酸含量显著增加,说明脯氨酸也是重要的抵抗干旱的活性物质。在冬小麦全生育期中,开花期脯氨酸含量比正常含量高1倍左右,说明脯氨酸可能是保障正常开花的活性物质。     

2种水分条件下钾肥对甘蔗叶片脯氨酸合成积累的影响

【目的】在N、P肥用量固定的2种不同水分条件下,探究K肥施用对甘蔗植株脯氨酸合成积累的效应。【方法】以甘蔗品种粤糖55为研究材料,利用桶栽试验法,在正常水分(土壤含水量25%)和干旱胁迫(土壤含水量15%)条件下,当尿素和过磷酸钙用量分别为918,1 800kg/hm~2时,测定0,378,750,1 410kg/hm~2钾肥对甘蔗叶片P5CS、δ-OAT活性及游离脯氨酸、叶绿素含量的影响。【结果】当钾肥用量为0~1 410kg/hm~2时,随着钾肥用量的增加,正常水分条件下甘蔗叶片的游离脯氨酸含量和P5CS、δ-OAT活性均呈先下降后升高趋势;干旱胁迫条件下,以上3个指标均呈先升高后下降趋势,且均高于正常水分条件下的相应值。无论是在正常水分还是干旱胁迫条件下,甘蔗叶片叶绿素含量均呈先升后降趋势,但正常水分条件下的叶绿素含量高于干旱胁迫条件。干旱胁迫条件下,当钾肥用量为378kg/hm~2时,甘蔗植株中的P5CS和δ-OAT活性均最强,同时叶片中的游离脯氨酸、叶绿素含量也最大。【结论】干旱胁迫下,钾肥施用量对甘蔗植株游离脯氨酸合成关键酶P5CS、δ-OAT的活性有显著影响,进而影响到植株游离脯氨酸的合成与积累。研究区红壤土最佳的N、P、K肥搭配方案是尿素918kg/hm~2、过磷酸钙1 800kg/hm~2、氯化钾378kg/hm~2。     

干旱胁迫对不同玉米品种幼苗生理特性的影响

以玉米品种天紫23号、黄天脆1号、白甜糯1号、早鲜黄甜脆1号幼苗为材料,研究干旱胁迫(停止浇水)、干旱胁迫时间(1、2、3、4、5 d)、干旱胁迫5 d后恢复7 d正常灌溉3个处理下叶片中脯氨酸含量、丙二醛含量的变化。结果表明:干旱胁迫下,与常规水分管理对照相比,4个玉米品种幼苗叶片中脯氨酸含量均随着胁迫时间的延长而增加;干旱胁迫解除后,恢复7 d正常灌溉,4个玉米品种幼苗叶片脯氨酸含量均降低,但还是略高于对照。干旱胁迫下,与对照相比,4个玉米品种幼苗叶片中MDA含量均随着胁迫时间的延长而增加;干旱胁迫解除后,恢复7 d正常灌溉,4个玉米品种幼苗叶片中MDA含量均降低,但还是略高于对照。     

不同陆地棉纤维发育重要阶段形态学差异比较

[目的]研究不同陆地棉品种纤维发育形态学变化,比较棉纤维发育重要阶段的形态学差异.[方法]以新陆中82号、新陆中70号、新陆中38号以及15-1242为材料,在扫描电镜观察纤维在开花前1 d至开花后1 d的胚珠、发育21和28 d的纤维以及成熟纤维.[结果]随着开花时间的增加,胚珠表皮细胞的突起数量或伸长数量逐渐增加,...     

棉花纤维细胞起始及温度、植物生长物质对其影响

利用扫描电镜研究了陆地棉（GossypiumhirsutumL．）品种中棉所12号胚珠表面纤维细胞起始的过程。观察到最早在开花前5d纤维细胞即已起始,比前人报道早5d;也注意到起始的纤维细胞相对集中分布于胚珠的珠柄附近等部位,并且在开花前未见伸长。温度对纤维细胞起始的时间和数目有明显的影响,25～30℃是纤维细胞起始的适宜温度;开花前6d的胚珠只在添加NAA5μmol·L-1和GA35．7μmol·L-1的培养基中形成了纤维,表明棉纤维原始细胞的起始和进一步发育需要适当的激素条件。还讨论了通过调节纤维细胞分化、起始来增加纤维数目和提高纤维长度整齐度的潜力。     

干旱胁迫对不同抗旱大豆品种生理特性及生长参数的影响

为了明确干旱胁迫对不同抗旱大豆品种生理特性及植株生长参数的影响,选取了抗旱(RD)和不抗旱(SD)品种为材料,利用盆栽方法,分析大豆营养生长期在水分胁迫下对不同品种大豆生理生化指标及生长参数的影响。结果显示,在正常浇水条件下,RD和SD品种植株叶片中与抗旱相关的生理生化指标差异不明显,而在水分胁迫15 d后,RD植株叶片中SOD和POD活性分别为SD植株叶片的1.34~1.45倍和1.46~1.69倍,SD植株叶片中的过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)为RD植株叶片中的1.80~2.35倍1.09~1.46倍。另外,在干旱胁迫条件下,发现RD地上部和根部生物量均明显高SD品种,且其根系形态参数明显优于SD品种。实验结果表明在干旱胁迫条件下,抗旱品种植株通过调节体内生理变化和优化根系形态参数来响应外界环境,从而保证在干旱条件下植株能正常生长,提高干旱胁迫的响应能力。     

不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响

【目的】研究不同时期干旱胁迫导致甘薯减产的机理,为旱作地区甘薯生产提供理论依据和技术支撑。【方法】在人工控水条件下,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,每个品种设4个水分处理,分别为WW(全生育期正常灌水,对照)、DS1(发根分枝期干旱胁迫)、DS2(蔓薯并长期干旱胁迫)和DS3(快速膨大期干旱胁迫),研究不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响。【结果】干旱胁迫导致甘薯薯干产量显著下降,早期干旱胁迫薯干产量下降幅度最大,济薯21(抗旱品种)的DS1、DS2和DS3处理产量分别比对照减产32.24%、30.68%和13.76%,济紫薯1号(不抗旱品种)分别比对照减产44.02%、39.54%和17.87%。功能叶、纤维根和块根抗氧化酶活性均在干旱胁迫后升高,且干旱胁迫时间越早,抗氧化酶活性升高的幅度越大;各生育时期纤维根的酶活性均高于块根和功能叶,说明甘薯纤维根对干旱胁迫的敏感性最强。干旱胁迫可导致甘薯功能叶相对电导率升高,功能叶、纤维根和块根的MDA含量升高,且胁迫时间越早,升高的幅度越大。【结论】干旱胁迫时间越早,功能叶、纤维根和块根的抗氧化酶系统受破坏程度越大,从而抑制了甘薯叶片和根系的正常生长,限制了块根的形成和膨大,发根分枝期是甘薯块根产量对水分最敏感的时期。