冰核细菌对仁用杏花粉超微结构的影响

 应用透射电镜对几个仁用杏品种接种冰核细菌并低温处理后的花粉超微结构进行观察, 发现冰核细菌对花粉的超微结构有很大影响: ( 1) 使花粉壁的覆盖层在某些区域解体消失或整个花粉外壁缺失; ( 2) 使花粉中的细胞器受到破坏, 包括线粒体被膜不完整, 嵴呈囊泡状; 内质网呈同心圆卷绕或折叠状排列包围部分细胞质而形成膜内含物; 核糖体数量明显减少等。因为花粉中细胞器的破坏, 花粉细胞内部形成一些空腔, 花粉失去生活力。接种冰核细菌并低温处理比单纯低温处理对花粉超微结构的破坏程度加重。     

外源SA 对低温下杏花器官超微结构的影响

 应用透射电镜技术对外施水杨酸（salicylic acid,SA）的杏花在低温胁迫处理后花瓣、花粉、 柱头和胚珠珠心细胞的超微结构进行了观察。结果表明,喷水对照经–2 ℃低温处理4 h 后,花瓣细胞结 构受到了严重破坏,发生了质壁分离,线粒体内嵴结构被破坏;花粉壁外壁结构破坏明显;柱头细胞和 胚珠珠心细胞的线粒体内嵴发生囊泡化甚至解体呈空洞状,细胞核双层核膜发生溶解或部分消失。而外 施100 μmol · L-1 SA 的杏花花瓣、花粉、柱头和珠心细胞在–2 ℃低温处理4 h 后,依然保持与正常细胞 相似的细胞器结构。这说明SA 预处理可增强在低温下细胞结构的稳定性,从而提高杏花的低温适应性, 从细胞学角度证实了外施适宜浓度的SA 可增强杏花的抗寒性。     

低温逆境下两个抗寒性不同的核桃幼叶Ca2+的亚细胞定位的变化

为揭示核桃的抗寒机理,研究了低温逆境下不同抗寒性核桃(Juglans regiaL.)品种展叶期叶片细胞中第二信使Ca2+的分布变化.试验材料为抗寒性较强的核桃品种‘哈特雷’和抗寒性较差的‘晋龙2号’展叶期1年生枝的顶端幼叶,将枝叶于1℃低温下分别水培处理3、12、24、48和72 h,以未经低温处理的叶片作为对照,采用电镜细胞化学方法,定位观察叶肉细胞中的Ca2+分布.结果表明,展叶期核桃幼叶细胞中Ca2+主要分布于液泡和细胞间隙中,线粒体、叶绿体和细胞核中也有较多Ca2+分布,基础细胞质中Ca2+含量较少.1℃低温可使细胞质和细胞核中的Ca2+浓度迅速升高,在低温处理24h时,抗寒性较强的‘哈特雷’细胞中游离Ca2+浓度开始下降,处理72 h时基本恢复到静息态水平,细胞超微结构变化不大,叶片无明显冷害症状;而抗寒性较差的‘晋龙2号’叶片的细胞质、线粒体及细胞核中Ca2+浓度始终处于较高水平,到处理72 h时细胞超微结构冷害明显,部分幼叶叶缘呈水浸状.可见,低温逆境下抗寒性较强的品种叶肉细胞质中出现短时间的Ca2+高峰,随后能恢复到静息态水平;而抗寒性差的品种难以恢复,不能完成第二信使的信号传导过程,最终导致细胞和组织冷害.因此,低温逆境下能否恢复第二信使Ca2+的稳定平衡与核桃的抗寒性密切相关.此外,低温处理12 h后核桃幼叶的叶绿体被膜上普遍出现Ca2+沉淀,推测此时叶绿体可能起着临时贮存Ca2+的作用,以促进细胞质中Ca2+浓度回落到静息态水平;线粒体可能也具有此作用.     

低温胁迫下‘贝达’和‘赤霞珠’葡萄不同组织糖含量及细胞结构的变化

【目的】比较低温胁迫下‘贝达’和‘赤霞珠’葡萄不同组织糖含量及细胞结构的变化。【方法】以抗寒砧木‘贝达’和低温敏感品种‘赤霞珠’盆栽苗为试验材料,采用低温处理的方法,研究了两个葡萄品种在低温胁迫下不同组织糖含量、茎段解剖和超微结构的变化。【结果】2个品种受到低温胁迫时能通过快速提高蔗糖含量来适应外界低温。各器官对低温胁迫的敏感性不同,叶片通过提高碳水化合物含量对低温胁迫迅速响应,其次为茎段,根部最为迟缓。从茎段的解剖结构变化来看,‘贝达’细胞小、层数多,角质层厚,在低温胁迫下淀粉粒积累早、数量多,而‘赤霞珠’细胞大。层数少,角质层薄,在低温胁迫下淀粉积累晚、数量少;从茎段细胞的超微结构变化来看,低温胁迫对‘赤霞珠’细胞损伤更为严重,胁迫至6 d,叶绿体双层膜破裂,部分叶绿体的类囊体解体松散,细胞器降解。‘贝达’部分细胞质中亦发现一定数目呈同心圆排列的多层膜结构。【结论】抗寒砧木‘贝达’茎段在低温逆境下的解剖及超微结构与低温敏感品种‘赤霞珠’存在明显差异,同时各器官对低温的糖积累响应亦有不同,研究结果为不同葡萄品种间的抗寒性差异提供了细胞学证据。     

枇杷果实成熟过程中果肉细胞质体的发育与果肉颜色的变化

【目的】探索枇杷在果实成熟过程中其果肉细胞质体的发育与果肉颜色变化的关系。【方法】以不同颜色的枇杷品种‘黄金块’(橙红)、‘解放钟’(黄色)、‘白玉’(白色)不同发育阶段的果肉为试材,应用光学和电子显微镜观察果肉细胞质体的大小,颜色和超微结构。【结果】通过光学显微镜观察,在果实成熟过程中发现‘黄金块’、‘解放钟’果肉细胞中的质体由叶绿体转变为有色体,而‘白玉’的果肉中没有形成相应的有色体。此外,在对质体的超微结构进行观察时,发现在果实成熟过程中‘黄金块’、‘解放钟’果肉细胞质体中的质体小球逐渐发育,到成熟期有大量的质体小球出现;而‘白玉’果肉细胞质体在成熟过程中没有大量的质体小球出现。【结论】‘黄金块’、‘解放钟’、‘白玉’果肉的不同颜色可能与有色体的形成有关,而质体小球的发育影响有色体的的形成,最终表现为果肉颜色上的差异。     

离体梨花柱S2RNa se对自体花粉管超微结构变化的影响

 采用透射电子显微镜研究了离体条件下‘今村秋’、‘丰水’梨花柱S2RNase对‘今村秋’花粉管生长过程中花粉管超微结构的影响。‘丰水’花柱S2RNase处理的‘今村秋’花粉管(异体, 亲和)和对照花粉管结构在生长过程中表现正常, 即花粉管顶端生长区域充满细胞质和细胞器, 结构完整, 花粉管壁上没有胼胝质层分布。而‘今村秋’花柱S-RNase处理的‘今村秋’花粉管(自体, 不亲和) 超微结构随时间的延长出现衰退现象。处理3 h时, 自体花粉管内充满细胞质和细胞器, 结构完整, 但在花粉管的极顶端分泌小泡融合, 并且此区域的细胞壁比后部的薄; 处理8 h后, 细胞器出现一定程度的衰退现象,线粒体膨大, 嵴减少或消失, 内质网膨大并包围在液泡和其它细胞器周围, 液泡融合并侵蚀周围的细胞质和细胞器; 到24 h时, 自体花粉管内线粒体、内质网等细胞器消失, 只有靠近花粉管前端有少量细胞质存在, 细胞壁增厚, 并且有一层厚厚的胼胝质层紧靠细胞壁。结果表明, 花柱S2RNase能引起自体花粉管的衰退, 从而抑制自体花粉管生长。     

叶籽银杏授粉期胚珠的形态结构变化

 通过树脂半薄切片和扫描电镜技术对叶籽银杏（Ginkgo biloba L. var. epiphylla）叶生胚珠和 正常胚珠授粉期的发育过程进行了观察比较。结果发现：授粉前,正常胚珠各组织已分化完全,珠被迅 速生长,在珠心顶端逐渐靠拢;而叶生胚珠此时没有珠托和珠心分化,仅有脊状的突起,主要靠突起内 的维管束供给营养,随着突起不断发育,有栅栏组织和海绵组织的分化。授粉期,正常胚珠有珠心组织 分泌的授粉滴和珠心发生程序性死亡形成的贮粉室;而叶生胚珠未发现授粉滴的存在,已有珠心和珠被 的分化,珠孔呈喙状,珠孔道伸长,但在珠孔道的下方没有发生细胞的退化,因此不能形成贮粉室。授 粉后,叶生胚珠和正常胚珠进入雌配子体游离核阶段。与正常胚珠相比,叶生胚珠外观形态体积明显偏 小,呈不对称发育。对叶籽银杏败育的机理进行了讨论     

离体梨花柱S-RNase对自体花粉管超微结构变化的影响

采用透射电子显微镜研究了离体条件下‘今村秋’、‘丰水’梨花柱S-RNase对‘今村秋’花粉管生长过程中花粉管超微结构的影响。‘丰水’花柱S-RNase处理的‘今村秋’花粉管(异体,亲和)和对照花粉管结构在生长过程中表现正常,即花粉管顶端生长区域充满细胞质和细胞器,结构完整,花粉管壁上没有胼胝质层分布。而‘今村秋’花柱S-RNase处理的‘今村秋’花粉管(自体,不亲和)超微结构随时间的延长出现衰退现象。处理3h时,自体花粉管内充满细胞质和细胞器,结构完整,但在花粉管的极顶端分泌小泡融合,并且此区域的细胞壁比后部的薄;处理8h后,细胞器出现一定程度的衰退现象,线粒体膨大,嵴减少或消失,内质网膨大并包围在液泡和其它细胞器周围,液泡融合并侵蚀周围的细胞质和细胞器;到24h时,自体花粉管内线粒体、内质网等细胞器消失,只有靠近花粉管前端有少量细胞质存在,细胞壁增厚,并且有一层厚厚的胼胝质层紧靠细胞壁。结果表明,花柱S-RNase能引起自体花粉管的衰退,从而抑制自体花粉管生长。     

冰核细菌对杏花器官抗寒性的影响

 从田间采取两个仁用杏品种的大蕾期花枝, 在室内进行水培。对花器官人工接种冰核( INA)细菌, 置于模拟自然霜夜的半导体制冷电脑控温和自动记录的人工霜箱内, 研究INA 细菌对花器官抗寒性的影响。结果表明: 杏花器官抗寒性顺序为花瓣> 雄蕊> 雌蕊。未接菌仁用杏花器官能抵抗- 4～ - 6 ℃低温, 而INA 细菌能提高仁用杏花器官相对电导率, 破坏膜保护酶SOD、POD 的活性, 使细胞积累大量自由基, 并增强膜脂过氧化作用, 加剧MDA 含量的积累, 使花器官发生严重褐变乃至死亡。INA 细菌能在- 2～ - 3 ℃诱发细胞结冰, 使组织冰点提高2 ℃左右, 因此, INA 细菌可诱发和加重霜冻害。     

高温锻炼和水杨酸预处理对热激下葡萄叶肉细胞超微结构的影响

 以‘京秀’葡萄(Vitis vinifera L. ‘Jingxiu’) 幼苗为试材, 研究了高温锻炼或水杨酸预处理对热激后叶肉细胞超微结构的影响。结果表明, 热激后细胞结构明显被破坏, 高温锻炼预处理对叶肉细胞造成了轻微的伤害, 但延缓了之后的热激对叶肉细胞超微结构的进一步伤害, 主要表现在质膜、液泡膜、细胞核和叶绿体等部位。水杨酸预处理对叶肉细胞结构无明显影响, 并在之后的热激下细胞结构的受伤程度远低于蒸馏水处理。这说明, 高温锻炼或水杨酸预处理保持了叶肉细胞结构在高温下的稳定性, 从而提高了葡萄幼苗的抗热性。     

冰核活性细菌(INA bacteria)对杏花器官ABA、IAA和可溶性蛋白质含量的影响

试验以2个杏品种花器官为试材,研究低温及INA细菌处理下,花瓣、雄蕊及雌蕊ABA、IAA、可溶性蛋白质含量变化。结果表明:随温度下降,未接菌杏花器官内ABA和可溶性蛋白质含量呈上升趋势,-5℃是花器官的受害温度。接种INA细菌后,ABA、可溶性蛋白质含量下降,杏花器官在-3~-4℃受到伤害。接种INA细菌与对照花器官间ABA与可溶性蛋白质含量差异达显著或极显著水平。在低温及INA细菌影响下,IAA在杏花器官间无规律变化。     

INA细菌与杏花期霜冻害研究进展

综述了植物上存在的冰核细菌(INA细菌)种类与分布、影响冰核活性的成冰因素、INA细菌诱发植物霜冻机理的研究进展,重点介绍了杏INA细菌种类、活性及其年消长规律,阐述了INA细菌的存在对杏花器官组织结构、内源激素和可溶性蛋白含量的影响及INA细菌加重杏花晚霜冻害的特点,以及初步报道了应用筛选出的几种药剂在试验室内杀灭杏INA细菌及破坏冰核活性的研究结果。并对今后防御杏晚霜冻害的研究与应用进行了展望。     

杏花器官组织抗寒性研究

通过人工模拟霜害试验,研究了杏花抗寒性与花器官组织结构的关系,并统计了冻害率。结果表明:4个仁用杏品种的抗寒性由强到弱为优一、白玉扁、一窝蜂、龙王帽;在同一朵花中,抗寒性强弱为花瓣>雄蕊>雌蕊;未接种冰核细菌的花比接菌的抗寒性强。-3℃低温处理后,各品种的子房显微结构均受到不同程度的破坏。     

甜樱桃胚珠、花粉发育与温度变化的关系

为探明甜樱桃性细胞发育规律及其所需的温度条件,利用石腊切片方法观察了露地栽培条件下,甜樱桃胚珠、胚囊和花粉发生发育过程的形态变化特征及其所需最低和最高温度。结果表明,甜樱桃的胚珠、胚囊和花粉发育,是在春季伴随着温度逐渐升高完成的;花前21￣35d,随着气温的升高,小孢子母细胞由相互连接在一起逐渐分离呈游离状态,在开花前21d的萌芽期前后完成2次分裂,由一个细胞分裂成四个细胞(四分体)形成花粉粒,此过程是在较低的温度(-0.1￣12.8℃)条件下完成;萌芽以后,胚珠的发育速度加快,开花前14d左右完成胚珠发育过程,胚囊的形成是在开花前7d内完成;甜樱桃的胚珠由单层珠被、珠心及胚囊构成。试验结果可为甜樱桃设施栽培的温度管理提供参考。     

小金海棠雌蕊无融合生殖发育的解剖学结构观察

对小金海棠花期前后的雌蕊石蜡切片后进行观察,结果表明,小金海棠为倒生胚珠,厚珠心,双层珠被;孢原细胞和珠心组织细胞都可以发育,不经减数分裂发育成胚囊母细胞,进一步发育成单核胚囊,经3次有丝分裂发育成7细胞8核的胚囊,其中的二倍性卵细胞短暂休眠后不经受精直接发育成胚,中央细胞不受精发育成核型胚乳,属于未减数胚囊无融合生殖。同一胚珠中胚囊母细胞多途径起源或多胚囊发育现象普遍,但多数败育,推测多胚囊结构间竞争所造成的发育细胞的解体,是小金海棠果实出种率低或种子空瘪粒多的重要原因。     

MCPB-ethyl疏花对富士苹果授粉受精及胚珠发育的影响

通过在花期用MCPB-ethyl处理,对富士苹果花粉的发芽、花粉管的伸长以及胚珠的发育等进行了形态方面的观察和探讨,以阐明MCPB-ethyl的疏花机制。结果表明,MCPB-ethyl对花粉的发芽及花粉管的伸长没有影响,整个受精过程与对照相同,没有发现异常。但受精后胚乳核只进行了数次分裂便停止生长,此后珠皮、珠心细胞迅速解体。根据以上结果,认为MCPB-ethyl的疏花效果不是通过影响花粉的发芽或花粉管的伸长阻碍受精所致,而是使胚和胚珠的发育停止,形成离层导致了落花。