檫木花粉发育过程的解剖学研究

采用石蜡切片技术对檫木花粉的发育过程进行了解剖观察.结果表明:檫木花两性,具4药室,腺体马蹄形,药囊瓣裂.单核小孢子核大,位于中央,随着小孢子液泡化,分化出2个大小不等的核,最后形成具有营养核和生殖核的成熟二细胞型花粉粒.扫描电镜下观察其成熟花粉粒为圆球形,外壁布满刺状突起,花粉粒不具萌发孔.花药壁完全分化时,由外到内依次是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁发育为基本型;表皮细胞1层,发育过程中始终存在;药室内壁在花药成熟时形成带状纤维层加厚;中层细胞、绒毡层细胞,在花粉粒发育成熟时退化消失.花粉粒形成过程中出现空腔花粉、花粉粒降解的现象,导致花粉异常,直接影响檫木的花粉质量和活力,从而影响结实.     

陆地棉473A核雄性不育系小孢子败育的细胞学研究

陆地棉洞A型衍生棱雄性不育系473A小孢子败育过程的细胞学观察结果表明,大部分花粉母细胞能正常地形成,但其胞质融合以及粘连现象较为普遍;减数分裂过程不正常,常能观察到中期Ⅰ,后期Ⅰ等时期的落后单价体以及染色体的不均衡分离,并产生一分、二分、三分以及多分孢子;主要败育时期是单核早期,在小孢子外壁加厚,刺状外突后,它的原生质体就急剧解体,走向败育,少部分小孢子的败育可延迟至单核中期。绒毡层、中层的发育和解体与小孢子的败育关系不大。     

人心果雄配子体发育的研究

人心果花药由表皮(1层)、药室内壁(1层)、中层(4层)、绒毡层(1层)和造孢子细胞组成，药壁发育双子叶型，花药四室。雄配子体发育经由小孢子母细胞减数分裂形成四分体，该四分体胞质分裂为同时型，四分体排列为四面体型，小孢子再经有丝分裂形成2-细胞花粉，成熟花粉为2-核花粉。花药壁层的变化是表皮在单核小孢子产生期消失，中层在四分体时消失，药室内壁在单核小孢子期径向延长成柱状纤维层；绒毡层在四分体期开始解体，为单核腺质绒毡层。花粉活力测定表明95．02％有活力；人工萌发实验表明花粉萌发率很低；同时观察花粉在柱头上自然萌发。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系NCa花药发育的细胞学观察

 NCa不育系是从甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥的远缘杂交后代中选育出来的。利用光学显微镜和透射电镜对NCa不育系的花药发育过程进行了显微结构和超微结构观察。结果表明，NCa雄性败育发生于单核花粉晚期。其主要特点是：花粉母细胞可以通过减数分裂，四分体可以释放出小孢子，释放出的单核小孢子可以继续发育并在早期形成花粉壁，但是晚期单核花粉细胞质和细胞核相继降解，仅剩下含大液泡或内空的花粉壁；在四分体时期以前绒毡层与正常花药组织的无异，但随后细胞质开始逐渐小液泡化并最终解体。与已经研究过的其它油菜细胞质不育系相比，该不育系的败育时期相对较晚；其花药败育特点明显不同于已研究过的所有油菜胞质不育类型。     

雄性不育可育大葱花粉细胞形态学比较研究

本研究用压片法对雄性不育和可育大葱小孢子发生和雄配子体发育进行了详细的细胞学观察，并用电镜扫描观察了雄性不育和可育大葱的花粉粒形态。结果表明：雄性不育和可育大葱的小孢子发生是基本一致的，两者均存在低频率的异常减数分裂行为，雄性可育大葱单核花粉经有线分裂产生成熟的二细胞花粉，其花粉可育率为96.84％。雄性不育大葱小孢子在单核中期前是正常发育的，其败育始于单核中期，到单核末期有94.85％的花粉败育，其它5.15%的花粉败育于早期二细胸花粉，扫描电镜下的雄性不育和可育花粉粒形态特征有明显差异。     

糜子花药和花粉的发育

把糜子花药和花粉发育的过程,划分为花药原基、孢原及造孢细胞、小孢子母细胞及其减数分裂、小孢子四分体、小孢子单核早期、小孢子单核中期、小孢子单核晚期、花粉第一次有丝分裂、2—细胞花粉和3—细胞花粉等10个时期.详细描述了各期的细胞形态学特征,并讨论了花药早期个体发育及花药、花粉发育过程中的极性现象.     

玉米新不育胞质WBMs小孢子败育的细胞学观察

 利用普通光学显微镜和透射电子显微镜研究了新发现的玉米细胞质雄性不育材料WBMs的小孢子败育过程。观察到Mo17cms-WBMs的小孢子在单核花粉中期以前发育正常，部分小孢子从单核花粉晚期质核出现异常，多数小孢子可正常发育到二核花粉期，随后开始崩溃，形成空瘪皱缩的花粉粒。雄性不育材料WBMs胞质的小孢子败育过程与S组唐徐胞质不育材料类似，败育发生晚，绒毡层等体细胞活动正常，属典型的配子体不育类型。     

甘蓝小孢子培养中花蕾长度与细胞单核期的关系

以甘蓝杂种一代品种抽薹植株初花期的花蕾为供体材料,通过镜检观察得出,在甘蓝植株1次分枝花序上花蕾肉眼可见间隔为5d时,花粉小孢子形状呈现在不明显的三裂形与正圆形间,细胞发育正处在单核靠边时期;花蕾生长的长度为4.50～5.49mm,花粉细胞发育所处的单核靠边期的小孢子平均所占比例为76%。采用NLN-14培养基对不同发育时期的小孢子诱导培养,可见所选花蕾的小孢子多数发育处在单核靠边期,小孢子离体培养容易诱导出胚状体。     

雄性不育和可育大葱花粉细胞形态学比较研究

本研究用压片法对雄性不育和可育大葱小孢子发生和雄配子体发育进行了详细的细胞学观察,并用电镜扫描观察了雄性不育和可育大葱的花粉粒形态。结果表明:雄性不育和可育大葱的小孢子发生是基本一致的,两者均存在低频率的异常减数分裂行为。雄性可育大葱单核花粉经有丝分裂产生成熟的二细胞花粉,其花粉可育率为96.84%。雄性不育大葱小孢子在单核中期前是正常发育的,其败育始于单核中期,到单核末期有94.85%的花粉败育,其它5.15%的花粉败育于早期二细胞花粉。扫描电镜下的雄性不育和可育花粉粒形态特征有明显差异。     

水稻424、131雄性不育系花粉败育与毡绒层细胞的关系

水稻雄性不育系花粉败育因种类不同而不同。不育系424A、131A,因在单核花粉早期、毡与绒层细胞之外,出现一层由特大的球状体所组成的球状体膜。它们不为小孢子形成花粉壁时所利用,最后沉积在液泡化增大的中间层细胞壁外,形成一层厚达1—1.5微米的特别肥厚的次生毡绒层壁层,致使小孢子自始至终不能形成花粉外壁,从而导致花粉的败育。     

番茄游离小孢子培养及胚状体诱导研究

[目的]探讨基因型、花粉发育时期对诱导胚状体的影响和胚状体形成过程中花粉粒的变化特性。[方法]以市场购买的"贼不偷""大黄888""中蔬四号""黄香蕉""顶心红""粉宝莲""宝石"7个番茄品种的花粉粒为材料,以B5为基本培养基,液体培养诱导胚状体。[结果]基因型是影响诱导胚状体的关键因素。供试的7个番茄品种中只有"贼不偷"品种的花粉粒对花粉培养有响应,其余品种无响应;花粉发育时期又是影响诱导胚状体的关键因素。"贼不偷"品种不同发育时期花粉粒对花粉培养的响应有差异,最佳时期是单核中期及单核靠边期;诱导出来的胚状体呈现带有胚柄、多细胞、球形或心形。[结论]试验结果为建立番茄游离小孢子培养体系及其相关机理研究提供了理论依据。     

豆薯(Pachyrhizus erosus(L.)Urban)小孢子发生及雄配子体的形成

豆薯(Pachyrhizus erosus(L.)Urban)孢原细胞位于表皮下,多个。花药四室。花药壁发育属于“基本型”,由表皮细胞,药室内壁细胞,两层中层细胞和绒毡层细胞五层组成。分泌型绒毡层为单核细胞。花药开裂时具三层细胞:表皮层、纤维层和中层。小孢子母细胞的分裂是连续的。四分体多为等四面体型,少数为左右对称型或交叉型。散粉时花粉粒具二个细胞,三个萌发孔,孔上有特殊结构的帽状物。     

石竹雄性不育系小孢子形成过程的细胞学观察

 【目的】研究石竹不育系与可育系小孢子形成过程的异同。【方法】利用压片及石蜡切片等方法观察石竹雄性不育系与可育系小孢子发育过程。该不育系（H-37B）是通过在石竹自交6代的自交系中发现的1株雄性不育株与可育株经过连续杂交和2代回交获得的不育系（H-37B）。【结果】可育系小孢子发育经历了造孢细胞、小孢子母细胞、四分体等时期,最后发育成花粉。不育系败育现象在造孢细胞增殖期、小孢子母细胞减数分裂期以及四分体至单核期都有发生。石竹可育花粉外形饱满,圆形,生活力强;而不育花粉外形空瘪,不规则,无生活力。【结论】绒毡层的异常发育是导致小孢子败育的主要原因。     

棉花花药全生育期均一化全长cDNA文库的构建和分析

【目的】深入了解棉花花药发育的分子机制,并为其不育机理的研究提供参考序列。【方法】构建棉花花药全生育期的均一化全长cDNA文库并测序获得9 896条高质量的EST,利用生物信息学和荧光定量相结合法对所得数据进行系统分析。【结果】该cDNA文库库容为1.2×107,插入片段分布在1—3 kb。将所测得的高质量EST进行拼接得到6 643条unigenes,平均长度为779 bp。经过序列比对注释和生物信息学分析,得到一系列在棉花花药发育过程中起重要作用的基因,并获得28条参与花粉壁合成的基因。荧光定量结果表明,这些基因均在花药发育前期优势表达,尤其是在四分体时期表达量最高。【结论】获得大量的棉花花药表达基因,并分析得到一些调节棉花花药发育的重要途径以及参与棉花花粉壁合成相关基因。     

糜子绒毡层及雄配子体的超微结构

单核花粉时期，细胞质中含有粗糙内质网、线粒体、质体等；小泡时期、细胞质中含丰富的粗糙内质网，且小泡聚合成大液泡，有丝分裂前的小泡子外壁已发育，内壁开始沉积。小孢子第１次有丝分裂完成后、在营养核与生殖核之间有１弧形细胞壁。初期的生殖细胞和营养细胞的细胞质中、细胞器是没有差别的，当生殖细胞发育至游离的裸细胞时，生殖细胞中质体不发育或退化，相反，营养细胞中的质体和线粒体在数量和大小上增加、在质体中积累淀粉。精细胞由椭圆形最后变为具尾延长的细胞，细胞质集中到尾部。绒毡层为腺质。单核花粉初期，绒毡层细胞质中富含粗糙内质网、质体、小泡、线粒体及高尔基体；最后，绒毡层细胞开始退化、绒毡层解体后，退化的细胞质流入花药腔中、内含乌氏体、脂滴等。     

温敏雄不育小麦C49S小孢子败育的细胞学研究

对温敏雄不育小麦Ｃ４９Ｓ小孢子败育的细胞学观察表明,花粉母细胞减数分裂有异常,小孢子发育的每个阶段均有一定的变异率,在单核早期大量细胞收缩变形,以后细胞发育停滞,细胞质和核物质逐渐解体,成为败育花粉和花药绒毡层细胞肥大,延迟解体等不正常现象,这可能与小孢子败育有关。     

干旱胁迫对玉米花粉和花丝表面超微结构及两者活力的影响

电子显微镜下观察发现：干旱胁迫对玉米花粉和花丝表面超微结构均产生了明显的影响,随着干旱胁迫强度的加重,玉米花粉外壳出现逐渐加宽加长的网纹状突起,内壳出现不均匀泡状突起,最终形成网纹状泡状突起;同时,花丝表面横向收缩、高低不平,部分薄壁细胞互相挤压离位,出现塌陷,薄壁细胞横向排列拥挤,花丝表面形成明显的“垄”形结构,绝大多数薄壁细胞表面形成凹陷,花丝毛明显减少,几乎所有剩余的花丝毛均倒伏于花丝表面上,干旱胁迫条件下,花粉和花丝表面超微结构的变化对花粉管进入花丝维管束鞘细胞造成障碍,加之干旱胁迫条件下,花粉和花丝SOD活性降低,自由基清除能力下降,膜脂过氧化作用的终产物MDA含量剧增,生物膜受到直接伤害,结果造成有效花粉数目减少,花粉和花丝活力下降,授粉、受精不良,出现大量不育粒,有效粒数减少,粒重下降,最终导致产量降低。     

酮类物质合成酶OsPKS1和OsPKS2对水稻花粉外壁形成的作用

【背景】植物花粉外围包裹的花粉外壁作为植物雄性配子的天然保护屏障对植物的生殖发育起到非常重要的作用。植物花粉外壁的主要成分是孢粉素,主要由脂类物质和酚类物质构成。因此,脂类物质和酚类物质的代谢是植物花药内外壁形成和花粉外壁形成的关键步骤。在其合成过程中,PKS1/PKSA/LAP6和PKS2/PKSB/LAP5在不同物种间发挥保守的生化功能。【目的】通过研究水稻OsPKS1和OsPKS2在花药内外壁和花粉外壁发育过程中的作用,为水稻花药内外壁和花粉外壁合成机理提供新认识。【方法】水稻花药发育基因共表达网络AntherNet预测到一个可能参与孢粉素合成的基因OsPKS1,利用CRISPR/Cas9技术在野生型9522背景和突变体ospks2背景下敲除OsPKS1获得ospks1单突变体和ospks1 ospks2双突变体。在同一生长条件下比较野生型和突变体植株表型,分析突变体植株的营养生长和花器官发育情况。通过I₂-KI染色分析ospks1和ospks1 ospks2的花粉活力。通过半薄切片观察野生型和突变体各个时期花药四层细胞发育及小孢子发育,利用扫描电子显微镜观察野生型和突变体花药外壁、花药内壁和花粉外壁表面的精细结构,利用透射电子显微镜观察野生型和突变体花药壁细胞、花粉外壁和乌氏体的精细结构。【结果】获得4个ospks1单突变体和4个ospks1 ospks2双突变体,其中,ospks1-3是纯合的单突变体,ospks1-4 ospks2是纯合的双突变体。ospks1-3和ospks1-4 ospks2均呈现雄性不育的表型。ospks1-3与ospks2的花粉外壁和乌氏体结构均不正常,但两者结构不同。ospks1-3花药表面可形成凸起的外壁结构;绒毡层可正常降解。花粉外壁内部形成大量微小的空洞,柱状体变短,无法有效连接覆盖层和花粉外壁内层;乌氏体的底部结构减小,顶部结构增多,并且较野生型更为尖锐。ospks1-4 ospks2花药外壁角质层减少;绒毡层无法正常降解。小孢子表面无花粉外壁,在11期降解;乌氏体在9期形态异常,数目变少,到11期从绒毡层脱落。【结论】PKS1/PKSA/LAP6和PKS2/PKSB/LAP5的功能在多个物种间均保守,可以影响孢粉素的合成和堆积。但在水稻中两者对于花粉外壁内部结构身碎骨和乌式体形成的功能不同：OsPKS1对柱状层的形成以及乌氏体的底部结构形成更为重要;而OsPKS2对于覆盖层的形成以及乌氏体的顶部结构更为重要。两者互相补充,共同调控花粉外壁、花药外壁的形成和绒毡层的降解。     

薄壳山核桃雄花花芽分化的解剖学研究

为掌握薄壳山核桃(Carya illinoinensis)雄花花芽分化规律,采用石蜡切片方法从显微水平上对浙江建德薄壳山核桃花芽发育过程各阶段特征进行观察,结果表明:3月中下旬分化初期,雄花芽与叶芽无区别;3月下旬鳞片分化期,花序基部逐渐形成突起,进入鳞片化阶段;4月上旬苞片分化期,雄花序自上而下形成弯月形苞片原基,花序顶部呈馒头状;4月中旬进入雄花原基分化期,由苞片基部逐渐形成突起状雄花原基;4月下旬雄蕊原基出现,形成雄蕊原基,产生花药;4月下旬至5月上旬花药分化形成期,花药内形成花粉囊,花粉散出,花序凋谢.     

茶小孢子及雄配子体的超微结构

①从茶的造孢细胞到成熟花粉粒,细胞质内的细胞器结构经历了简单→复杂→简单→复杂的周期性变化过程,其数量亦表现少→多→少→多的周期性。②生殖细胞刚形成时,外面具拱形壁,当它游离在营养细胞中时,此壁消失。在成熟花粉粒中生殖细胞外又出现波浪状扭曲的壁。二梭花粉粒初期生殖细胞中的质体有淀粉积累。③在花粉母细胞和二细胞花粉初期的营养细胞的细胞质中有大量同心内质网复合体结构,其内常包裹着质体、线粒体、核糖体和小泡等细胞器。讨论了细胞器的结构和复合体数量周期性变化的意义和同心内质网复合体的功能等。