木棉雄蕊特征与其繁殖策略的关系分析

采用野外观察和实验室检测方法,对云南省个旧市冷墩村的木棉花部结构、雄蕊特征、花粉活性进行研究。结果表明,自然种群中花部形态特征具有一定变异性,3层雄蕊变异系数大小关系显著。在湿度为60%、温度为35℃时花粉活性最强。研究发现,木棉雄蕊长短变化可能有利于不同传粉生物传粉效率提高和增强适应性;木棉高层雄蕊花药个体大、花粉数量多、活性高,适应干热河谷传粉繁殖条件;温度较低时,底层花药花粉活力相对较高,可为逆境环境下木棉高层花药受损后提供后备花粉源。文章就木棉花部形态与繁殖关系、木棉形态及花粉活力对繁殖的影响进行讨论。     

茎芥菜胞质四倍体白菜雄性不育系花药发育的研究

 以茎芥菜胞质雄性不育系与四倍体白菜杂交获得的同源四倍体白菜异源胞质雄性不育系及其保持系为材料，采用形态学和石蜡切片方法研究其花药解剖结构及发育。结果表明：该雄性不育为结构性雄性不育，其退化或畸形雄蕊分为5种类型：盾状雄蕊、条状雄蕊、片状雄蕊、羽状雄蕊和瓣状雄蕊。该雄性不育系花药发育败育有两个时期，盾状雄蕊花药败育于孢原细胞分化期，雄蕊整个发育时期均处在孢原细胞分化期，无绒毡层与花粉母细胞的分化，不形成药室，属孢子体败育型；其它类型雄蕊，花药败育发生在雄蕊原基分化时期，由于雄蕊原基偏离正常的分化轨道，形成瓣状化雄蕊。     

爬竹雄蕊发育异常的初步观察

本文报道了爬竹雄蕊发育中有异于正常雄蕊发育过程的现象。观察结果表明,爬竹的某些雄蕊在发育过程中,在不同的时期发生偏离于正常途径的发育,这些异常现象最早出现在雄蕊原基发育时期。异常发育的雄蕊或者不能形成花粉囊;或者形成了花粉囊但囊内细胞高度液泡化,缺乏原生质,无法形成有效的小孢子母细胞。     

水稻CSC11介导干热风/干旱诱导的钙信号调控雄蕊发育

【目的】水稻花期偶遇干热风/干旱,导致脆弱的生殖细胞快速失水,极大地降低产量,这一过程中钙离子作为通用的第二信使传导了干旱或其他逆境信号,但背后的分子机制尚不清楚。分析钙离子透过性胁迫反应阳离子通道家族（calcium-permeable stress-responsive cation channels,CSCs）基因的生理和分子功能,为研究作物干热风的感应机制提供新的理论基础和思路。【方法】采用电生理学和遗传学方法,利用双电极电压钳技术在水稻中鉴定得到一个具有典型特征的受体类-钙通道蛋白,名为OsCSC11,对其蛋白序列进行生物信息学和进化关系分析。运用qRT-PCR和GUS报告基因活性分析确认OsCSC11的表达模式,在拟南芥原生质体细胞和洋葱表皮细胞中瞬时表达OsCSC11-GFP融合蛋白,验证OsCSC11的亚细胞定位;同时利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得OsCSC11的突变体,并通过细胞学等手段分析突变体表型和相关生理功能。【结果】蛋白序列比对发现,OsCSC11具有CSCs家族成员典型的保守结构域DUF221,但与其他成员序列差异大,存在不同于其他成员的特异结构域（motif）属于独立的亚家族。OsCSC11主要在水稻的花药和叶片中表达,进一步分析发现全长OsCSC11处于静息状态,可被高渗透溶液激活;但是删除N端156氨基酸（TM1-3）之后的OsCSC11^ΔTM1-3具有组成型的通道活性,特异选择钙、镁二价阳离子;推测TM1-3是这类通道的受体结构域,感应干热风胁迫,而OsCSC11^ΔTM1-3区域负责钙信号产生。OsCSC11和OsCSC11^ΔTM1-3均定位在细胞质膜上,与其干热风的受体功能相适应。与野生型相比,功能缺失突变体oscsc11-1和oscsc11-2的雄蕊较小、花药表面蹙皱,整体多呈弯曲状态,花粉含水量较低,败育率高达60%—70%。【结论】OsCSC11是水稻感应短期干热风/干旱刺激、介导钙离子内流,调控花药水分状态和花粉发育的受体类钙通道,可能参与了水稻雄蕊应对干热风的原初感应过程。     

辣椒雄蕊雌化的形态解剖学特征

采用形态解剖和石蜡切片法,对雄蕊雌化辣椒花和果实发育过程进行观察。形态学观察结果表明,雌化 花芽较正常花芽肥大,雌化雄蕊可结实但非常小,位于正常辣椒果实果柄处。另外有部分雄蕊雌化和雄蕊全部雌化 两种突变体。显微切片结果显示,雌化雄蕊原基呈扁平叶状突起,后期发育成类似心皮的叶状体,边缘靠合或缝合形 成类似边缘胎座的子房。雄蕊在雌化过程中,形态上表现不同程度雌化,并且表现出一系列的中间过渡类型。另外雌 化“子房”内有“胚珠”,并且雌化雄蕊的“胚珠”与正常子房中的胚珠相似。     

小麦人工气温杀雄研究

利用塑料薄膜小棚,采用电热人工控温,以平均45～46℃的气温,对已抽穗的小麦处理2～3小时,收到较好的杀雄效果,其雌蕊仍有较好的受精结实能力.杀雄处理时期距始花期越近效果越好,以处理当天进入始花期的效果最佳.在控温杀雄条件下,不同部位的小穗和不同部位的小花杀雄效果不同.品种问对杀雄反应有所差异.     

毛茛科雄蕊结构的分类学价值

本文采用形态观察及GMA半薄切片法深入研究了毛茛科18属,37种,及5变种的雄蕊形态结构。结果显示雄蕊表面无毛或被非腺毛及腺毛。花丝呈丝状、条状、棒状、长三角形或短柱状,其薄壁组织胞间隙不明显或发达。花药侧面观为∞形、椭圆形、近圆形或条形;幼嫩花药横切面形状变化较大,为V形、Λ形、椭圆形、方形、∞形或蝶形;花粉囊间薄壁细胞排列呈V形、Λ形或直线形。成熟花药的花粉囊间薄壁细胞消失。部分幼嫩时横切面∞形的花药,成熟时变为椭圆形,而蝶形和方形的花药则变为∞形。花药及花丝的特征在属及种内是稳定的,可作为毛茛科属及组的分类学证据。本文完善了毛茛科花形态学研究,为进一步研究毛茛科系统学提供了新的形态学基础。     

甜瓜T912雌花形成时雄蕊原基退化的形态学观察

甜瓜T912品种是雌雄异花同株,与正常品种的雄全同株不同,这在育种工作中省去了人工去雄的麻烦,大大提高了杂交的成功率和种子纯度。本文通过对T912品种雌花形成时雄蕊原基退化的形态学观察,并与正常的完全花品种1 4进行比较,认为雌花是完全花发育过程中雄蕊退化的结果,退化的雄蕊原基中无花药组织的分化。另外,用计数法对T912与1 4两个品种进行了统计,结果发现T912雄蕊原基以5数居多,与正常的1 4雄蕊以3数为主有所区别。     

甘薯组(Section Batatas)A系列与B系列种间杂种植株形态变异观察

通过甘薯组 A 系列野生种 I.triloba(2n=30)和 B 系列栽培种甘薯(J.batatas)(2n=90)种间杂交的胚珠培养获得种间杂种植株。对杂种植株生物学特性观察发现:①杂种植株在叶形、叶色、茎粗细、生根习性、开花习性和抗寒性等方面均产生变异。②杂种植株的花器中,雌雄蕊结构发生变异,全部花朵没有出现雄蕊,雌蕊却有1～5枚。③杂种植株体细胞染色体数目变动于2n=27—56范围内,观察平均数为2n=37.25,可确定种间杂种为混倍体。     

Identification of potential molecular markers for flower sex determination in Vernicia fordii

Vernicia fordii is cultivated as an important woody oil tree, with a long history in China. It is a monoecious and diclinous species. Altering the sex ratio to increase the number of female flowers would lead to better yields. The mechanism of flower development is, however, not yet clear. In this study, the proteins that are differentially expressed between male and female flowers were isolated using a combination of two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) and matrix-assisted laser desorption/ionisation time-of-flight/time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/TOF MS). A proteomic analysis led to the identification of 14 proteins, of which two were expressed specifically in male flowers and 10 in female flowers. Among the 10 female-specific proteins, aspartic proteinase, ascorbate peroxidase, and cyclophilin were thought to be involved in stamen abortion and gynoecium formation during the development of female flowers. Further results suggested that these proteins might be the sex-related proteins that are the potential molecular markers for flower sex determination in V. fordii.