甘蓝型油菜核质不育与双隐性核不育花药发育的细胞学研究

【目的】了解甘蓝型油菜(Brassica napus L.)不同类型雄性不育系的败育时期与细胞学特征.【方法】采用石蜡制片方法,对核质不育系‘105A’和双隐性核不育系‘11AB-1’花药从孢原细胞至成熟花粉形成各阶段的发育进行研究.【结果】‘105A’的雄蕊大多数败育时期较早,花药发育受阻于孢原细胞分化期,无花粉囊形成;只有极少数雄蕊可正常发育至单核小孢子,此后至单核小孢子晚期开始发生异常,且花粉囊壁的绒毡层延迟退化.‘11AB-1’所有雄蕊均可正常发育形成大而圆的花粉囊,花粉囊内花药发育可能受阻于造孢细胞和花粉母细胞增殖期,花粉母细胞形成数量少,且这少量的花粉母细胞不能进行正常的减数分裂.【结论】大多数‘105A’花药败育发生在孢原细胞阶段,极少数花药败育发生在单核小孢子晚期,属无花粉囊败育型为主,单核败育型为辅;‘11AB-1’花药发育属于花粉母细胞败育型之花粉母细胞死亡型.     

枸杞雄性不育株花药败育的显微结构观察

选用枸杞"YX-1"雄性不育株不同发育时期的花蕾为试材,以当地主栽品种宁杞1号为对照,利用石腊制片技术对其花蕾不同发育时期的细胞显微结构进行比较研究.结果表明:在造孢细胞时期,雄不育植株造孢细胞有解体现象;在花粉母细胞时期,雄不育植株有的表现为花药大小分布不均,表现为绒毡层细胞内含物融合形成周原质团;在四分体期,雄不育植株花药壁有的表现为畸形,扭曲成瘤状突起,有的表现为药隔和花粉囊壁分离,四分体形成数量少;绒毡层发育异常,雄不育株绒毡层细胞内含物融合形成周原质团或细胞径向伸长形成周原质团并侵占药室,导致小孢子败育或形成数量极少的小孢子,最终形成完全不育型和不育I型 .枸杞雄不育植株的花粉败育时期可发生在造孢细胞期到四分体期.     

不育枸杞花药营养物质代谢与花粉败育的关系

[目的]研究不育枸杞花药营养物质代谢与花粉败育的关系,为拘杞不育系花粉败育机制研究提供理论依据。[方法]运用半薄切片和细胞化学染色技术,对枸杞不育系和可育系花药营养物质积累和分布状况进行观察和比较分析。[结果]与可育系相比,不育系花药减数分裂后,淀粉粒在药隔薄壁组织中骤减,表皮和药室内壁中的淀粉粒也大幅减少,绒毡层没有脂质积累;绒毡层和四分孢子先后发生液泡化,进入解体过程。[结论]药隔维管束多糖供应下降,导致绒毡层细胞糖脂转化机制发生紊乱,由此引发了绒毡层提前进入细胞程序性死亡过程,四分孢子因营养匮乏,最终解体。     

K型不育系恢复系筛选及花粉败育机理比较研究

分别用18个普通小麦品种与 K 型不育系 K149A 和 K80(6)测交,调查杂种 F_1的育性表现和单倍体频率,结果如下:①不同的不育系产生单倍体的频率不同;②同一不育系与不同品种测交所得杂种 F_1产生单倍体频率不同;③K型不育系的恢复源较广,但恢复度高的品种不多,恢复基因除显性单基因,还有微效基因和修饰基因,育种中应当注意恢复基因的累加作用。应用扫描电镜和石腊切片显微技术,从细胞形态学角度,对 K 型、T 型保持系和不育系的花粉结构和花粉发育过程进行了观察,发现:①K、T 型小麦不育系花粉败育发生于不同时期,花药壁在败育中所起作用不同,维管束与正常小麦不同。②K型花粉败育发生于双核小孢子期,主要异常有:绒毡层退化方式异常;药室合并;内缘壁周缘细胞均呈次生纤维状增生;维管束鞘细胞排列不规则;花粉母细胞减数分裂不正常。     

小麦雄性不育系花药和花粉发育的细胞形态学观察

“蚰包”小麦不育系的花药为1至4室,药室数减少,部分地是由于药室合并的结果。花药、花粉发育可分为败育型及无花粉型。败育型的减数分裂正常,花粉停滞在单核靠边期或在单核期败育;无花粉型的花粉母细胞在减数分裂前败育,其药壁中层有肥大生长现象。本观察结果,难以说明毡绒层异常为花粉败育的根源,花粉败育与药隔维管束亦无关。     

不育枸杞花药营养物质代谢与花粉败育的关系

[目的]研究不育枸杞花药营养物质代谢与花粉败育的关系,为枸杞不育系花粉败育机制研究提供理论依据。[方法]运用半薄切片和细胞化学染色技术,分别进行多糖（含淀粉粒）、脂类和蛋白质的染色鉴定,对枸杞不育系和可育系花药营养物质积累和分布状况进行观察和比较分析。[结果]不育系与可育系花药半薄切片经组织化学染色后,多糖PAS反应呈阳性,红色,淀粉粒为红色颗粒。脂类苏丹黑B染色呈阳性,黑色颗粒。蛋白质考马斯亮蓝染色呈阴性。表明枸杞不育系与可育系一样,花药发育过程中积累储存的营养物质是淀粉粒和脂滴,没有储藏形式的蛋白质。与可育系相比,不育系花药减数分裂后,淀粉粒在药隔薄壁组织中骤减,表皮和药室内壁中的淀粉粒也大幅减少,绒毡层没有脂质积累;绒毡层和四分孢子先后发生液泡化、进入解体过程。[结论]可育系药隔维管束多糖营养供应充足,绒毡层细胞多糖转化、合成等活动旺盛。而不育系药隔多糖供应在减数分裂后急剧减少,使得绒毡层细胞多糖含量减少,导致绒毡层细胞多糖转化、合成脂质等营养物质的机制发生紊乱。由此引发了绒毡层提前进人细胞程序性死亡过程,四分孢子因营养匮乏,最终解体。     

高温影响番茄小孢子发育的细胞学研究

以番茄‘Micro-Tom’为材料,利用形态观察、DAPI染色、石蜡切片等方法对正常情况下番茄小孢子发生过程进行时期划分.通过连续7d的高温胁迫((35±1)℃/(30±1)℃)处理试验,结合细胞学观察,研究高温对番茄花粉小孢子发育的影响.研究表明,高温胁迫不仅导致花粉畸形或败育、花粉数量减少、活力低萌发力差,而且还导致花药绒毡层、药隔组织、药室内壁、花药表皮、环状细胞簇等花药细胞结构的发育异常.结果有助于阐明热胁迫对番茄小孢子发育的影响,并为培育耐高温农作物新品种提供思路.     

樱桃品种‘拉宾斯’雌雄配子体发育的解剖学研究

以‘拉宾斯’、‘艳阳’、‘马哈利CDR-1’为材料,对其自花授粉坐果率进行统计分析。用石蜡切片技术对拉宾斯雌雄配子体发育过程进行解剖观察。结果表明:(1)‘拉宾斯’自花授粉坐果率明显低于‘艳阳’和‘马哈利CDR-1’。(2)拉宾斯从小孢子母细胞形成至成熟花粉的各发育阶段均观察到小孢子退化、花粉囊中的花粉干瘪、出现空腔。花粉成熟阶段部分花药绒毡层细胞不发生退化,花粉难以散出,造成雄性败育。(3)雌配子体在大孢子母细胞发育阶段出现大孢子发育不良或不能形成等异常发育雌配子体败育类型。(4)雄配子体在3月1日左右开始发育,3月14日左右趋近成熟;雌配子体则发育相对较晚,3月12日左右开始发育,3月25日左右趋近成熟。研究表明,‘拉宾斯’雌、雄配子体在其形成发育过程中的各种异常使其不能正常受精并且雌雄配子体发育不同步,最终导致坐果量低下。     

大白菜核雄性败育过程的细胞学研究

大白菜雄性不育两用系８８－３雄性败育过程的细胞解剖观察结果表明,大多数孢子母细胞能正常形成;败育从小孢子母细胞至二核花粉粒皆有发生,高峰期出现在末期Ⅱ前后;败育形成主要有小孢子母细胞不能进入减数分裂和小孢子母细胞不能完成减数分裂及子孢子不能正常发育３种形式;败育特点是败育一旦发生便彻底解体或凝聚成一团;成熟花药内无花粉粒;中层组织、绒毡层组织及药隔维管束异常均与雄性败育有关。     

韭菜雄性不育系及保持系花药和花粉发育的细胞学比较

为了从细胞学角度研究韭菜雄性不育的机理,本试验利用石蜡切片法对韭菜雄性不育系及其对应保持系花药与花粉发育过程进行了比较研究。结果表明:韭菜花药绒毡层兼有分泌绒毡层与变形绒毡层的特点,花粉败育与绒毡层发育异常和提前解体有关。韭菜败育分两种类型:败育Ⅰ型,败育发生在减数分裂二分体至四分体时期,不育系绒毡层细胞液泡化膨大,花粉母细胞减数分裂不正常,不产生四分体或产生无胼胝质壁包裹的异常四分体,最终粘连连成一团解体消失;败育Ⅱ型,败育发生在单核小孢子时期,绒毡层在四分体时期提前退化,单核小孢子无营养供应而败育。     

水稻亚种间杂种F1花粉和花药壁发育超微结构观察

应用透射和扫描电镜比较观察了水稻亚种间杂种Ｆ１花粉及花药壁的发育．结果表明：①粳型／爪哇型杂种花粉外壁乳头状突起，花纹清晰，而粳型／籼型杂种因核糖体颗粒覆盖表面，花纹略显模糊；②亚种间杂种Ｆ１花粉均出现部分败育，但其杂种败育花粉结构上有差异．粳型／爪哇型杂种败育花粉仍保留部分细胞器结构，而粳型／籼型杂种则仅见到解体细胞器的碎片；③亚种间杂种Ｆ１花药壁中均可见到富含细胞器的绒毡层细胞．它们随着小孢子成熟逐渐解体，纤维层细胞壁则环状次生增厚．在花药两端颇似一条弹簧．粳型／爪哇型Ｆ１花药壁外表面平整，而粳型／籼型杂种部分细胞下陷皱缩     

光敏核不育水稻花药中Ca2+分布及其与花粉育性的相关性研究

 【目的】研究光敏核不育水稻花药发育过程中Ca2+分布与花粉败育的关系。【方法】采用焦锑酸钾沉淀法,研究光敏核不育水稻农垦58S和可育品种农垦58N花药发育过程中药隔、药壁和花粉细胞中Ca2+的分布变化。【结果】不育花药与可育花药中Ca2+分布有很多差异：（1）可育花粉细胞表面逐渐积累丰富的Ca2+沉淀,花粉壁发育完全,细胞质中Ca2+很少;而不育花粉细胞表面Ca2+较少,花粉壁形成异常,细胞质中积累丰富的Ca2+沉淀。（2）不育花药绒毡层提前启动解体,且解体过程十分缓慢;不育花药较可育花药提前形成乌氏体,但其表面无Ca2+沉淀直至单核晚期才有明显分布,且数量少于同期可育花药。总体上看,除乌氏体以外,不育花药各壁层细胞中的Ca2+沉淀多于可育花药。（3）花药发育过程中,药隔组织中的Ca2+沉淀逐渐增多,同期相比,不育花药多于可育花药。【结论】光敏核不育水稻绒毡层细胞提早解体及乌氏体功能异常,导致Ca2+向药室的运输发生障碍,致使花粉表面缺乏Ca2+而引起花粉外壁形成不正常;花粉发育后期细胞质内积累大量Ca2+是花粉败育的主要因素之一。     

单瓣与重瓣樱花雌雄蕊发育的比较研究

对单瓣和重瓣樱花雌雄蕊的发育进行了系统观察。结果表明:单瓣樱花‘大岛樱’雌蕊1心皮1室,胚珠发育后心皮开始愈合,2倒生胚珠,通常仅有1个能发育为成熟胚囊,双珠被,厚珠心,大孢子四分体线型排列,胚囊发育方式属蓼型;雄蕊小孢子四分体为四面体型,成熟花粉为二细胞型。重瓣樱花‘普贤像’和‘一叶’雄蕊数量显著少于‘大岛樱’,花药瓣化,花粉败育,雌蕊叶化。‘普贤象’少数花萼筒上着生异位子房和败育胚珠,‘一叶’少数花未完全叶化的子房内壁着生败育胚珠;‘普贤象’和‘一叶’均存在同株花异型现象。并对樱花重瓣花形态建成的分子机制展开了探讨。     

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。     

樱桃萝卜核质互作雄性不育系细胞学形态观察

利用石蜡切片法,结合光学显微镜技术对樱桃萝卜核质互作雄性不育系不育株和对应保持系可育株的花药发育过程进行细胞形态学观察,观察结果表明:不育株与可育株在花粉母细胞时期差别不大;不育株的花药小孢子母细胞进入减数分裂期后,可以形成正常的四分体,绒毡层出现排列异常,单核小孢子期绒毡层细胞液泡化,绒毡层细胞向中间挤压小孢子,小孢子因得不到足够的空间和营养来源,最终在开花前发生败育导致小孢子完全解体.     

毛白杨雄株-D花药败育的细胞学观察

对毛白杨雄株-D败育花药切片的观察结果表明,胞原细胞可以形成正常小孢子母细胞,但只有少数可以形成正常的花粉粒,出现严重败育现象。败育高峰发生在四分体以后,败育特点为许多小孢子壁破裂,细胞核降解,发育停止;花粉囊内花粉粒粘连,绒毡层不能完全解体消失;同时,发现花粉囊壁不能形成正常的唇细胞,并导致花粉囊不破裂,没有花粉散出,最终花粉败育。     

枸杞雄性不育性与游离脯氨酸含量的关系

[目的]揭示枸杞雄性不育败育的生理生化机制。[方法]通过分析比较枸杞雄性不育株和可育株叶片及花蕾中游离脯氨酸的含量研究枸杞雄性不育性与游离脯氨酸含量的关系。[结果]在减数分裂期和花粉成熟期,雄性不育株YX-1的叶片游离脯氨酸含量高于可育株宁杞1号。叶片游离脯氨酸含量在春梢生长期最高,在展叶期最低。在生殖生长阶段,宁杞1号的叶片游离脯氨酸含量逐渐降低,YX-1的叶片游离脯氨酸含量逐渐升高。随着花蕾的发育,YX-1的花蕾脯氨酸含量逐渐降低,宁杞1号的花蕾脯氨酸含量逐渐升高。在减数分裂时期和花粉成熟期,YX-1的花蕾游离脯氨酸含量明显低于宁杞1号。[结论]不育株叶片游离脯氨酸含量高于可育株,花蕾游离脯氨酸含量低于可育株,可能是导致雄性不育的原因。     

紫稻型细胞质雄性不育水稻樱香不育系的细胞学研究（英文）

使用I2-KI染色法、硝酸银染色法和石蜡切片法对紫稻型细胞质雄性不育水稻(Oryza sativa L.)樱香不育系樱香A及其保持系樱香B进行细胞学研究,观察到紫稻细胞质樱香A在减数分裂过程中存在异常分裂的现象,表现为不均等分裂;从减数分裂时期到单核小孢子时期,败育基本完成,仅观察到极少量的败育小孢子;败育完全、彻底,未发现正常成熟的花粉粒;败育花粉粒形态与典败型败育相似;从花粉母细胞时期到花粉粒成熟时,花药中始终存在绒毡层细胞。而在保持系减数分裂过程中未发现异常分裂;从花粉母细胞时期到四分体时期,花药中存在绒毡层细胞,而在花粉粒成熟时,未观察到绒毡层细胞。可见,樱香不育系败育主要发生减数分裂时期,在单核小孢子时期完成败育。推测樱香A绒毡层细胞的异常可能是导致花粉败育的原因,绒毡层细胞可能影响了花粉粒的发育使其不能正常的花粉粒,从而导致败育。而且,樱香A败育非常彻底,对于杂交稻遗传育种有着重要的意义。     

5种甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的细胞学观察

采用石蜡制片方法,对不缺绿ogu、陕3A型、nap、pol、758A细胞质雄性不育系及其保持系的小孢子发生和花粉发育过程进行细胞学观察和比较,以确定这些不育系的败育时期和细胞学特征。结果表明,不缺绿型ogu CMS花药败育受阻于四分体至单核花粉时期,败育特点是四分体时期持续较长,绒毡层延迟退化。陕3A型、nap、Pol CMS花粉败育发生在孢原细胞时期,少数花药会继续发育产生有活力花粉粒,表现微粉现象。758A的败育时期在孢原细胞时期,败育特点为没有造孢细胞和壁细胞的分化,不能形成药室和花粉粒,败育比较彻底。     

紫稻型细胞质雄性不育水稻樱香不育系的细胞学研究

使用 I2-KI染色法、硝酸银染色法和石蜡切片法对紫稻型细胞质雄性不育水稻（Oryza sativa L.）樱香不育系樱香 A及其保持系樱香 B进行细胞学研究,观察到紫稻细胞质樱香 A在减数分裂过程中存在异常分裂的现象,表现为不均等分裂;从减数分裂时期到单核小孢子时期,败育基本完成,仅观察到极少量的败育小孢子;败育完全、彻底,未发现正常成熟的花粉粒;败育花粉粒形态与典败型败育相似;从花粉母细胞时期到花粉粒成熟时,花药中始终存在绒毡层细胞。而在保持系减数分裂过程中未发现异常分裂;从花粉母细胞时期到四分体时期,花药中存在绒毡层细胞,而在花粉粒成熟时,未观察到绒毡层细胞。可见,樱香不育系败育主要发生减数分裂时期,在单核小孢子时期完成败育。推测樱香 A绒毡层细胞的异常可能是导致花粉败育的原因,绒毡层细胞可能影响了花粉粒的发育使其不能正常的花粉粒,从而导致败育。而且,樱香 A败育非常彻底,对于杂交稻遗传育种有着重要的意义。