Pollen production in soybeans with respect to genotype,environment, and stamen position

Summary Our objective was to determine the average numbers of pollen grains from fertile plants (Ms ₁) and the average numbers of coenocytic microspores from genetic male sterile plants (ms ₁ ms ₁) in soybeans, Glycine max L. Merr. Comparisons were made between the average numbers of pollen grains and the average numbers of coenocytic microspores with respect to environment where plants were grown and to stamen position in the flower. Five male sterile lines were used. They included the North Carolina ms ₁ mutant, the cultivar Hark with the ms ₁ gene, and mutants identified as the Urbana, Tonica, and Ames male steriles. Three environments used were the Agronomy Farm, University of Georgia, Athens, Georgia; the Agronomy and Agricultural Engineering Research Center, Iowa State University, Ames, Iowa; and the Agronomy Greenhouse, Iowa State University, Ames, Iowa.Pollen production from fertile plants varied from 374 to 760 pollen grains per anther among genetic lines and environments. This variation may be an important consideration in selecting a male parent to use as a pollinator for hybrid seed production.Among fertile plants, the average numbers of pollen grains per anther of the separate stamen and and of the lower whorl of stamens were significantly different only in greenhouse-grown plants. Among male sterile plants, the average numbers of coenocytic microspores per anther of the separate stamen and of the lower whorl of stamens were significantly different in three genotype x environment combinations. These three exceptions did not conform to any genetic or environmental pattern. Deviations from the expected ratio of 4 pollen grains from fertile plants: 1 coenocytic microspore from sterile plants were attributed to initial differences in the average number of microspore mother cells between the two genotypes.Joint contribution: Agricultural Research Service, USDA, North Central Region, and Journal Paper No. J-8910 of the Iowa Agriculture and Home Economics Experiment Station, Ames, Iowa 50011; Project 2107.     

水稻雄蕊导管发育研究

本文以水稻粤泰保持系为材料，采用ATPase定位方法研究了单核至三核花粉期雄蕊导管的发育。单核边位花粉期，分化的导管胞质变浓厚、细胞核染色质浓缩、核转变为新月形并出现凋亡小体；此外，导管内物质也可以大分子形式直接撤离。单核边位晚期，雄蕊导管发育成熟。在二核和三核花粉期，导管内重新出现具有ATPase活性的物质，同样的现象也存在于农垦58s可育花药成熟导管中。以上结果暗示水稻雄蕊导管分化存在程序性死亡及非程序性死亡多种途径，水稻成熟导管内具有ATPase活性物质可能是一种普遍现象。     

大麦雄性不育的结构和原因探讨

对不同的大麦不育系和可育系雄蕊的解剖结构进行细胞学的比较研究，得出结论：（１）不育系雄蕊花丝和花药药隔中的基本组织细胞的原生质少，淀粉粒少或无且没有明显的淀粉酶活性，线粒体等细胞器小而少。不育系维管束小，其所含的导管、筛管腔小，分化程度低，数目少。（２）在开花前后，不育系各品（株）系的雄蕊花丝较少伸长，其导管未被拉断，花后数日花丝不萎缩。（３）不育系花药中没有纤维层结构分化或有纤维层，但只在花药的中段区发生，且木质化程度低，花后花药一般不开裂。（４）不育系花药绒毡层行为异常，有的先于花粉母细胞分裂前解体，有的近于与花粉母细胞同时解体，有的则肥大缩存。（５）不育系花粉母细胞或液泡化，最后干瘪成不规则的空胞；或在其细胞壁解离后相互粘连，最后解体消失，药室中空；或是能完成减数分裂，但小孢子不能正常发育成熟。此外，对大麦雄性不育的类型及其特征也进行了讨论     

山核桃雄蕊发育的解剖学研究

利用石蜡制片技术从显微水平上跟踪了山核桃Carya cathayensis雄蕊发育过程,以掌握山核桃的生殖发育规律。研究表明:①3月下旬在雄花原基顶部形成雄蕊原基,4月中旬形成雄蕊并进一步分化。②4月下旬,花药内形成花粉囊,花粉母细胞减数分裂形成四分体,四分体解体产生单胞花粉粒,中层和绒毡层在花粉发育过程中逐渐消失。③5月上旬形成2-胞花粉粒,花粉散出,花序凋谢。④建立了山核桃雄蕊发育外部形态与解剖构造之间的对应关系。图1表2参18     

草莓转录因子基因FaGAMYB的克隆与表达分析

为研究FaGAMYB基因在草莓成花诱导和花发育中的作用,以‘卡姆罗莎’草莓(Fragaria×ananassa Duch.‘Camarosa’)为试材,采用同源克隆和RT-PCR技术分离了一个赤霉素信号途径中的MYB转录因子基因FaGAMYB。该基因开放阅读框为1 689bp,编码562个氨基酸。序列分析发现FaGAMYB蛋白含有高度保守的R2R3DNA结合域,以及GAMYB基因家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域。亚细胞定位研究发现FaGAMYB蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞核。FaGAMYB基因具有组成型表达特性,但在雄蕊、花芽、茎尖生长点和果实等生殖生长组织与器官的表达丰度较高。在草莓成花诱导期,茎尖中FaGAMYB基因表达上调,当进入雄蕊原基分化期后,该基因表达量迅速升高。上述结果表明FaGAMYB可能在草莓成花诱导和雄蕊发育中发挥重要作用。     

新疆高葶韭雄蕊开花动态特征与花粉育性研究

为进一步研究国内仅分布于新疆的高葶韭（Allium obliquum）花粉发育、传粉生物学以及为高葶韭人工有性繁殖提供理论依据和试验方法,定株观察了花期高葶韭雄蕊的开花进程以及形态变化特征,并采用6种方法测定了高葶韭花粉育性。结果显示,高葶韭单花开放经过5个形态变化至花药脱落和花被片完全闭合。高葶韭内轮花丝先于外轮花丝伸长,内轮花药先伸出花被片,随后外轮花药陆续伸出花被片。雄蕊开放至6枚花药全部脱落4～5 d。单枚花药从散粉到完全散粉一般需要1.5～2.0 h。散粉后高葶韭花粉活力（萌发率） 0～10 h内超过50%。0.5%氯化三苯基四氮唑、四甲基偶氮唑、联苯胺和离体萌发法可以用来检验高葶韭花粉活力和花粉萌发率,而醋酸洋红和碘 碘化钾不适合高葶韭花粉育性的测定。高葶韭具有雌雄异熟、雄蕊先熟于雌蕊的花部特征,花粉可育且寿命短。     

白魔芋开花过程内源激素动态变化

为探讨白魔芋开花过程中激素与雌、雄蕊成熟时间的关系,利用酶联免疫吸附法(ELISA)对白魔芋从佛焰苞形成前期到开花后期6个不同时期雄蕊和雌蕊中4种内源激素:生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)的质量比进行测定和分析.结果表明,IAA,GA3,ABA和ZT 4种激素的质量比均呈现出不同的变化规律,IAA在雄蕊和雌蕊中均表现为下降—上升—下降的变化趋势;ABA表现出上升—下降—上升的变化趋势,与IAA的趋势相反;GA3在整个过程中没有明显的变化规律,雄蕊在佛焰苞成形后期达到最大值,约为195ng/g,而雌蕊GA3的质量比晚于雄蕊达到最大值,雌蕊在开花前期才达到最大值,约为188ng/g;ZT质量比的变化为先升后降、再升再降.在花芽形态分化,即雌、雄蕊成熟的关键时期,雌蕊中内源IAA,GA3和ZT的质量比均高于雄蕊,且GA3表现明显,说明较高浓度的IAA,GA3和ZT在成熟过程中起促进作用,在同一过程中,雄蕊中ABA的质量比却高于雌蕊的,而雄蕊晚熟于雌蕊,表明较高浓度的ABA抑制雄蕊的成熟.ABA/IAA和ABA/ZT的比值呈现出与ABA相同的变化趋势,高浓度的ABA/IAA,ABA/ZT和ABA/GA3均不利于雄蕊的成熟,进一步证明高浓度ABA是抑制雄蕊成熟的关键因子.     

粗厚山羊草细胞质普通小麦雄性育性光温反应的初步研究

对粗厚山羊(Ae.crassa)细胞质普通小麦异质系进行2a人工控光试验及分期播种试验.结果表明,粗厚山羊草细胞质普通小麦异质系具有光敏雄性不育特性,温度对育性亦有一定效应;不同异质系的光周期敏感性与核供体品种的光周期敏感性相关;六倍体的粗厚山羊草细胞质异质系与四倍体异质系育性的光周期反应有差异,前者对光周期较为敏感由于异质系育性的光周期反应是核质素作的结果,同时又受到了温度的影响,因此,有可能选育适应不同生态条件的光温敏不育材料.     

棉花喷水杀雄技术研究初报

以柱头长度不同的两个品种作母本进行了喷水杀雄技术研究,并与人工去雄的时效、种子纯度等进行了比较。结果表明:以柱头相对较长(柱头伸出花药0.3cm以上)的品种作母本,人工喷水(粗雾)杀雄制种,杀雄彻底,杂种率可达99.9％以上,收获率与人工去雄授粉法相当,高达90％;操作简便、速度快,省工省时,可比人工去雄授粉节省50％的人工投入,显著降低制种成本。     

西葫芦雄蕊与雄配子体发育的研究

西葫芦（ＣｕｃｕｒｂｉｔａｐｅｐｏＬ．）雄蕊５枚，由（２）＋（２）＋１的三体组成，花丝粗短，各花药具２个花粉囊，呈Ｓ形弯曲。横切面观察，有３０个花粉囊分布其表面。药隔发达；造孢细胞分裂仅２～３次，小孢子母细胞减数分裂基本同步，四分体时胼胝质壁发达。为四面体型排列，胞质分裂为同时型，小孢子大而明显；雄配子体球形，外壁厚具刺，萌发孔多个，具盖状结构，属于２－细胞型。