甜菜大、小孢子发生与雌、雄配子体发育

本文描述甜菜(Beta vulgaris L.)大、小孢子发生及其雌、雄配子体的发育,主要结论是:1.小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型。四分孢子为四面体形。2.单核小孢子分裂为营养细胞和生殖细胞时,分裂中期的纺锤体不对称,营养核的形成稍早于生殖核。分裂末期,营养细胞与生殖细胞之间有细胞壁,而后消失。生殖细胞进一步分裂形成2个精子。成熟的花粉粒为3细胞型,营养核有解体的趋势。3.花药壁由五层结构组成:最外层为表皮,其次为药室内壁,其中层包括两层细胞,绒毡层为分泌型。4.甜菜为单子房、单胚珠、双珠被、厚珠心,曲生型胚珠。大孢子母细胞经减数分裂形成线形排列的四个大孢子。合点端大孢子具功能。5.胚囊发育属于蓼型。开花前,两极核已融合为次生核。成熟胚囊由7细胞组成。具有盲囊结构。6.同一朵花中,在前期、雄蕊的发育早于雌蕊的发育;在后期,当花粉粒成熟时,雌配子体也达到成熟,雌、雄蕊发育趋于同步。     

春萝卜小孢子发生和雄配子体发育过程的解剖学研究

在显微水平上对春萝卜( Raphanus sativus L. )小孢子发生和雄配子体发育过程及其与不同发育阶段花蕾外部形态的相关性进行了研究。结果表明：春萝卜有6枚雄蕊,4强2弱,每个花药具4个花粉囊,成熟花粉粒属3细胞型并有3个萌发沟;花粉囊壁发育属双子叶型,由4层细胞构成,即表皮、药室内壁、中层和绒毡层,绒毡层细胞为腺质,二核,小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型;植株花蕾大小在0.5～1.0mm时雄蕊孢原细胞开始分化,花蕾长4～6mm时,形成成熟的雄配子体。3.5-4.5mm的花蕾处于单核中期,可作为花药培养或小孢子培养的选材依据。     

厚轴茶雄性不育株花药败育的生物学特性和细胞学研究

为明确厚轴茶(Camellia crassocolumnaH. T. Chang)雄性不育株花器发育形态、花药和花粉败育时期及兵细胞学特征,利用体视显微镜、石蜡切片技术、染色体制片和DAPI染色法,对厚轴茶雄性不育株和可育株开花迚程、花器形态、花药发育过程、花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程比较观察。结果显示,厚轴茶花属于完全花,花药其四室、呈蝶形,花药壁发育为基本型,绒毡层细胞其双核,于四分体时期形成分泌型细胞,单核花粉期开始降解,花粉母细胞经过减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和胞质分裂后形成四面体型四分体,小孢子呈三角形,成熟花粉为二细胞型花粉。花蕾发育早期,不育株雄蕊发育正常,与可育株无明显差异。花蕾发育后期,不育株花丝弯曲,花药粘连、干瘪、褐化、坏死,不裂药。不育株减数分裂期绒毡层细胞异常增生、排列混乱,单核至双核花粉期绒毡层延迟降解。不育株花粉母细胞减数分裂过程中存在环状单价体、滞后染色体、染色体桥、染色体缺失、不均等分离、微核和多分体等异常现象。不育株小孢子胞质紊乱,单核期花粉粒相互粘附,花粉壁皱缩变形,花粉细胞质和细胞核模糊不清,成熟花粉细胞空瘪凹陷。研究结果表明,厚轴茶雄性不育花...     

大黍的大小孢子发生,雌雄配子体发育及其淀粉动态

通过石蜡切片,在光学显微镜下系统观察了大黍有性生殖过程中大小孢子发生、雌雄配子体发育及其淀粉动态。大黍花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层４层细胞组成。在花药发育过程中,表皮细胞始终积累大、小不等的圆球状内含物,该内含物经ＰＡＳ、苏木精分别染色均呈负反应。表皮细胞外壁在花粉成熟时期略有增厚,且具小刺状突起。绒毡层细胞属腺质型。小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂属连续型。成熟花粉粒富含较大颗粒的淀     

棉花晋A细胞质雄性不育系小孢子发生的显微和超微结构观察

研究了棉花晋 A细胞质雄性不育系的细胞学特征。结果表明 ,1晋 A不育系雄性败育的主要时期是在造孢细胞增殖——小孢子母细胞形成时期。大部分小孢子母细胞在形成过程中退化解体 ;少数小孢子母细胞能进一步发育并开始减数分裂 ,但都仅停留在减数分裂前期 ,该不育系绒毡层提早解体与小孢子母细胞解体有关。 2小孢子母细胞和绒毡层细胞中的线粒体异常 ,对晋 A不育系小孢子败育有直接的影响。线粒体异常表现的特征为 :线粒体肿胀破裂 ,内嵴溶解、消失     

高粱A2型细胞质雄性不育系小孢子发生的细胞学观察和减数分裂染色体行为分析

高粱凡型细胞质雄性不育性（CMS）的细胞质来源于IS12662C，A2细胞质杂交种目前已用于生产。本文以A2／B2 V4为材料，对A2CMS小孢子败育过程作了细胞学观察，并对小孢子败育过程中减数分裂的染色体行为作了分析。研究发现，在A2雄性不育系A2V4的花药发育过程中，绒毡层细胞不形成或提前解体；绒毡层细胞畸形化；绒毡层细胞虽发育正常，但小孢子母细胞减数分裂行为异常；这些都导致小孢子退化。A2细胞质雄性不育花粉母细胞减数分裂行为从后期Ⅰ开始出现异常，同源或姊妹染色体向两极分离时滞后或不分裂；染色体多倍化；一个细胞内出现多核和多核仁现象，最终导致小孢子败育。     

甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系160S花药败育的形态学特征和细胞学研究

明确甘蓝型油菜温敏核雄性不育系160S花器形态变化、花药败育的时期和细胞学特征,初步探究败育的原因,为深入研究不育系160S的内在分子调控机制提供理论基础,也对其在油菜两系杂交育种中的实际应用具有指导意义。本研究在15℃和28℃条件下培养试验材料160S,利用体式显微镜分别观察花发育形态特征;采用醋酸洋红染色方法观察各时期小孢子发育形态;通过石蜡切片和苏木精-伊红染色对可育植株(MaleFertile/160S-MF)和不育植株(MaleSterile/160S-MS)花药细胞学特征进行显微观察;TUNEL染色法检测花药发育各时期绒毡层细胞凋亡情况。160S-MF在15℃表现为可育,雄蕊正常发育,成熟的花药呈黄色,形态饱满,正常开裂,表面一层有活性的花粉附着在上面;28℃条件下, 160S-MS花朵的雌蕊、萼片与160S-MF花朵无差异,但花瓣变小,花丝变短,雄蕊明显退化,花药干瘪呈黄褐色,无花粉粒附着在花药上,表现出雄性完全不育。160S-MF的小孢子能正常发育为成熟有活力的花粉。而160S-MS由于雄蕊完全败育,未观察到小孢子和花粉粒。160S-MS花药在造孢时期和花粉母细胞时期与160S-MF无明显差异,但在减数分裂期,160S-MS花药绒毡层形态和结构出现异常,绒毡层细胞排列不整齐,细胞空泡化,伴随提前解体。同时花粉母细胞发育受阻,无四分体结构形成,最终在减数分裂期完成前形成空的花粉囊。TUNEL检测发现, 160S-MS花药绒毡层细胞在减数分裂期开始凋亡。本研究结果表明, 160S属花粉母细胞败育型不育系,败育时期发生在减数分裂期,绒毡层异常降解,绒毡层未向腺质型转化,不能提供花粉母细胞发育所需要的营养物质,致使花粉母细胞发育受阻无法形成四分体结构,从而导致小孢子无法形成,花药形成空的花粉囊,产生雄性不育。     

高粱A3细胞质雄性不育发生的细胞学观察及分析

以不育系A₃晋粱5号和相应保持系B₃晋粱5号为材料,对A₃不育系花药发育及雄配子形成过程进行了细胞学观察和分析。结果表明,与A₁、A₂型CMS不同,A₃ CMS孢母细胞减数分裂正常,从四分体形成到幼龄花粉粒发育阶段都未观察到不同于B₃晋粱5号的异常现象。A₃晋粱5号花药经石蜡包埋切片观察,在造孢细胞期、减数分裂前间期及减数分裂期,均未观察到异常现象,不育系花粉母细胞能完成正常的减数分裂过程,四分体正常游离,绒毡层发育正常。但在成熟的花药中,观察到所有的花粉粒皱缩、凹陷、变形。在开花前约1周内的花粉粒成熟期,不育系花粉粒蔗糖—淀粉代谢途径受阻,花粉粒壁上无淀粉粒沉积。A₃ CMS小孢子败育发生在小孢子形成晚期的花粉粒成熟期。     

水稻小孢子形成和发育过程中胼胝质的动态变化

利用活体荧光显微术,PEG切片荧光显微术,半薄切片光学显微术和透射电镜观察了粳稻台中65小孢子形成和发育过程中胼胝质的动态变化。结果发现,胼胝质最早于小孢子母细胞形成期出现于花粉囊中。进入小孢子母细胞减数分裂期,胼胝质首先在小孢子母细胞靠近药室中央的初生细胞壁上沉积,并于减数分裂Ⅰ终变期形成完整的胼胝质壁;随后胼胝质在小孢子母细胞中央开始沉积,并向四周扩展形成第1个赤道板,随后形成第2个赤道板;减数分裂后,四分体周围的胼胝质解体释放出小孢子。小孢子早期,绒毡层细胞中积累胼胝质类物质,小孢子核周围也开始沉积胼胝质,逐渐形成完整胼胝质壁;小胞子晚期,绒毡层细胞开始解体,药室内壁细胞开始加厚,其加厚的物质为胼胝质类物质。二胞花粉早期,小孢子进行不均等分裂,形成营养细胞和具有胼胝质壁的生殖细胞,随后营养细胞的细胞质中积累胼胝质,生殖细胞的胼胝质壁开始解体;二胞花粉晚期,药室内壁加厚完成,营养细胞的细胞质中继续积累胼胝质,花粉成熟期,营养细胞的细胞质中积累了大量胼胝质。对胼胝质在小孢子形成和发育过程中的功能进行了讨论。     

甜椒雄性不育两用系小孢子发育的显微观察

以甜椒雄性不育两用系为试材,对不育株与可育株花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为、花药和小孢子发育过程进行了研究。结果表明,不育株花粉母细胞减数分裂染色体行为未见异常,败育发生在四分小孢子形成之后。导致小孢子败育的原因与四分体胼胝质壁不适时解体和绒毡层细胞发育异常、延迟解体有关。     

雄性不育和可育大麦花药和花粉的细胞学比较研究

本文对大麦雄性不育和可育花药形态和花粉发育进行了细胞胚胎学比较研究,结论如下: 1.可育和不育大麦的花药在外部形态上有明显区别,主要在于不育花药基部成为戟形,且开花时花药变得瘦小。 2.可育大麦的花粉发育类同于一般的禾本科植物。而不育花粉不能发育到二核期,并很快解体形成“无花粉型”花粉;其小孢子和雄配子体发育过程中有几种异常现象:(1)早期发生异常;(2)绒毡层过早退化;(3)属绒毡层解体较晚者,小孢子能发育到二细胞阶段,但形态扭曲,内含物贫乏。 3.可育的药壁发育正常同于单子叶型,直到2细胞花粉粒时期绒毡层才全部退化。而雄性不育药壁发育异常,主要体现在绒毡层早期退化或药壁分化不完全。     

芝麻核雄性不育系ms86-1小孢子败育过程的超微结构

运用透射电子显微镜对芝麻核雄性不育系ms86-1的可育和不育花药进行了超微结构的比较观察。根据小孢子的细胞学形态特征,将芝麻花粉发育过程划分为小孢子母细胞形成期、减数分裂期、四分体期、单核小孢子早期、单核小孢子中期、单核小孢子晚期、花粉成熟期7个时期。对比观察表明芝麻核雄性不育的败育迹象起始于小孢子母细胞形成期,并伴随着进一步发育,败育现象逐渐明显,小孢子母细胞形成期小孢子母细胞壁形状不规则;减数分裂期小孢子母细胞壁严重扭曲变形,质膜外缺少早期外壁成分--原基粒棒;四分体期胼胝质壁外沉积物异常,呈绒毛状;四分体解体后形成畸形小孢子,孢子外壁不健全,绒毡层异常肥厚、降解延迟,释放极少量的畸形乌氏体;随后小孢子愈发皱缩,胞质凝集,内含物减少并逐渐凝聚成一团电子致密物质,最终走向完全败育。本研究揭示了不育小孢子的败育过程和败育特征,为深入研究芝麻核雄性不育败育机理奠定了基础。     

小麦不同胞质不育系花粉败育的细胞学比较研究

以５种小麦同核异质胞质雄性不育系为材料，观察其花药及小孢子的形成与发育过程，对各个材料进行比较，结果表明：１．小孢子败育发生在小孢子发育的各个时期，小孢子母细胞时期与单核期为两个败育高峰期。２．单核期以前出现小孢子母细胞粘连、大型细胞、多核质团及整个花药败育等现象；单核期发生大量败育，以小孢子胞质稀薄式解体为主，兼有部分绒毡层异常；单核期以后存留极少数小孢子，可继续进行有丝或无丝的核分裂，形成２￣     

硼对小麦生殖器官形态及解剖结构的影响

用溶液培养方法研究硼对小麦生殖器官形态及解剖结构的影响. 结果表明: (1)缺硼严重影响小麦穗的分化, 在一定施硼范围内, 总小穗数和有效小穗数随硼施用量增加而增多; (2)缺硼严重影响小麦雄蕊发育. 无硼(B0处理)条件下, 少数雄蕊不发育, 多数虽发育, 但体积极小, 造孢细胞有丝分裂阶段出现异常, 细胞内有多核现象, 减数分裂     

Genetic resources of salt tolerance in wild Hordeum species

Salt tolerance was evaluated in 340 accessions of Hordeum, consisting of 41 brittle-rachis forms of Hordeum vulgare L. subsp. vulgare (H. agriocrithon) accessions, 154 H. vulgare L. subsp. spontaneum (H. spontaneum) accessions, and 145 accessions of ten other species or subspecies of wild Hordeum. Germination was carried out at concentrations of 171, 257, and 342 mM NaCl. The levels of salt tolerance for seed germination in wild Hordeum species were generally lower than those found by Mano et al. (1996) in cultivated barley; the NaCl tolerance level of the different species were as follows: H. agriocrithon > H. spontaneum > other wild Hordeum species. In addition, leaf injury index was used to assess tolerance at the seedling stage after treatment with 500 mM NaCl solution for four weeks. The levels of salt tolerance at the seedling stage in wild Hordeum species were generally higher than those found by Mano & Takeda (1995) in cultivated barley. Most wild Hordeum species showed high NaCl tolerance at the seedling stage and are considered good sources of germplasm for salt tolerance breeding. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

The use of visual marker genes as cell-specific reporters of Agrobacterium-mediated T-DNA delivery to wheat (Triticum aestivum L.) and barley (Hordeum vulgare L.).

Transfer of T-DNA from Agrobacterium tumefaciens and A. rhizogenes to cells of wheat (Triticum aestivum L.) and barley (Hordeum vulgare L.) is demonstrated following the inoculation of immature embryos and immature embryo-derived callus. Agrobacterium T-DNA vectors containing the C1/Lc anthocyanin-biosynthesis regulatory genes, the gusA gene or a synthetic green fluorescent protein gene (sgfp-S65T) were constructed from original binary vectors. The visual T-DNA markers were used as cell-autonomous reporters of early Agrobacterium-mediated transformation events in the wheat and barley cells. This localization of the transformed cells revealed a non-random distribution throughout each embryo and callus piece.     

青稞脂质转运蛋白基因blt4.9的克隆及其对非生物胁迫的响应

为了解脂质转运蛋白基因在青稞中的功能, 以青稞品种昆仑12为材料, 利用同源克隆得到青稞blt4.9基因序列(GenBank登录号为KU170187), 该基因的cDNA序列全长720 bp, 开放阅读框长348 bp, 编码115个氨基酸残基, 相对分子质量为11.2 kD, 理论等电点9.04, 不稳定系数为28.41, 是一个稳定的蛋白质。blt4.9编码的蛋白绝大多数属于疏水区, 没有较大的亲水区。序列比对显示, 该基因与大麦blt4.9基因编码蛋白的同源性最高(98.3%)。Real-time PCR分析结果显示, blt4.9基因在20%~30% PEG-6000、4℃以及50 mmol L^-1 ABA处理后表达量显著增加, 且在抗逆性强的青稞品种(旱地紫)中的表达量高于在抗逆性弱的品种(大麻)中, 推测该基因与青稞的抗逆性有关。该研究结果为利用青稞脂质转运蛋白基因改良青稞抗逆性奠定了基础。     

Transformation studies in Hordeum vulgare using a highly regenerable microspore system

Summary A highly regenerable, isolated microspore system for barley, Hordeum vulgare L. cv. Igri, has been developed which is amenable to transformation studies using particle bombardment. The system allows DNA to be delivered to microspores at the single cell stage and both transient and stable transformation events have been demonstrated. The potential advantages of using isolated microspores as the target tissue in routine transformation systems are discussed.     

Effect of PEG Stress and Mycorrhiza on Growth and Mineral Uptake of Barley and Soybean

Two cultivars of barley ( Hordeum vulgare L.), Giza-119 and Sahrawy , and one of soybean ( Glycine max [L.] Merr.), Clark were subjected to osmotic stress caused by polyethylene glycol (PEG) 6000 and inoculated with ectomycorrhizal fungus; Cenococcum graniforme. PEG had stimulated growth of each barley cultivar, but not soybean. Inoculation resulted in increased shoot fresh and dry weights of soybean, either with or without PEG, and those of PEG-stressed barley. PEG displayed a synergistic effect with mycorrhizal fungus in barley by enhancing the uptake of N, Na, K, Ca and Mg by shoots.     

两个萝卜雄性不育材料胞质的细胞学与分子鉴定

本研究以晚抽薹萝卜雄性不育系及其相应保持系为试材,石蜡切片法显微观察小孢子发生的细胞学结果表明:不育系NAURWA01、NAURWA13败育方式相似,在四分体之前的小孢子与保持系没有明显差别;单核小孢子早期绒毡层出现小液泡,逐渐汇集成大液泡,外粉壁变薄,绒毡层径向伸长异常膨大,挤压小孢子,细胞质紧缩,绒毡层延迟解体,不能为核有丝分裂提供能量,致使小孢子败育,最后一同降解.利用2对特异引物扩增Ogura相关基因,在不育系NAURWA01、NAURWA13中扩增出与Ogura相关基因分子量相同的特异条带,而在保持系没有任何条带出现.对特异条带回收克隆测序发现与orf138同源性很高,但是在编码区有3个碱基的差异.推测两个萝卜不育系属于Ogura CMS的变异类型.