同源四倍体水稻双受精过程的细胞学观察

通过镜检对二倍体水稻APIV（2）和同源四倍体水稻APIV（4）的双受精过程进行了对比观察，结果表明，与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻的双受精过程比较特殊，花粉粒在其柱头上萌发比较慢，花粉管在花柱内的伸长比较迟缓，双受精延迟，退化型胚囊的频率比较高（36.0%)，极核和反足细胞的形态异常，存在着一定频率的胚自发现象。由此认为，同源四倍体水稻的有性生殖能力已经明显变弱。     

玉米受精胚囊的离体胚胎发生及植株再生研究

以授粉后1 d的玉米胚囊为外植体,通过改进胚囊分离方法、优化培养基激素成分,开展玉米受精胚囊的体外培养研究,建立玉米受精胚囊的离体胚胎发生及植株再生体系。结果表明,胚囊外植体获得形态正常胚的比例、胚再生为植株的比例均大大提高。经离体培养,约20%的玉米受精胚囊可以获得完整植株,建立了玉米受精胚囊的离体胚胎发生及植株再生体系。     

闭花受精水稻的生物学特性观察

为探索闭花受精水稻的生物学特性,对基因型、基因环境互作型和环境型的３类闭花受精材料共９个品种,进行了花器构造和开花撒粉特性的研究,结果表明,水稻颖花中除了２片较大的浆片外,大多数颖花还有数量不等、发育不一的水浆片存在。水稻在闭颖条件下裂药撒粉能否受精,取决于撒粉量的多少和撒粉时期。     

同源四倍体多胚苗水稻双受精过程及胚胎早期发育的观察

以同源四倍体多胚苗突变水稻IR36 双为材料,利用激光扫描共聚焦显微镜技术对其双受精过程及胚、胚乳的早期发育特征进行了观察。在“IR36 双”双受精及胚胎发育过程中,观察到一些异常受精现象和胚囊发生败育的异常类型。统计结果表明,异常受精作用或败育胚囊的发生频率高达46.67%,远高于其野生型品种IR36 4x（33.00%）。主要有子房退化、胚囊退化、单受精、双胚珠、双胚等几种异常类型。这些异常类型是导致结实率降低及形成双胚苗的细胞学基础。     

水稻闭花受精资源及其特征特性观察

闭花受精是水稻的一种特异性状.研究结果表明:(1)水稻闭花受精有两种类型:即遗传型和遗传—环境互作型(简称互作型);(2)闭花受精品系对抽穗扬花期的连续阴雨有较好的抗(耐)性;其受精和结实率显著提高;(3)互作型闭花受精类型的品系一般农艺性状较好,易于直接应用或利用。     

同源四倍体水稻与非洲栽培稻杂交的胚胎学观察

以同源四倍体水稻(Oryza sativa,2n=4x=48)和二倍体水稻(Oryza Sativa,2n=2x=24)为母本,以非洲栽培稻(Dryza glarri,2n=2x=24)为父本进行远缘杂交配组,对其杂交结实的胚胎学机理进行了研究。结果表明,非洲栽培稻的花粉粒能在二倍体水稻的柱头上萌发,但萌发频率仅为0．18％～0．56％,花粉管在花柱内的伸长速度比较慢,发生受精的频率比较低,因而二倍体水稻与非洲栽培稻杂交的结实率比较低。然而,非洲栽培稻的花粉粒在同源四倍体水稻的柱头上萌发频率高达12．81％～14．65％,花粉管在花柱内的伸长速度比较快,发生受精的频率比较高,因而同源四倍体水稻与非洲栽培稻杂交的结实率比较高。在同源四倍体水稻与非洲栽培稻的杂交中发现,其受精作用比较特殊,其中包括精细胞与卵细胞的单受精作用,精细胞与次生极核的单受精作用和正常的双受精作用,总受精率和总成胚率分别为7．49％～9．28％和6．61％～8．64％。     

同源四倍体水稻与狼尾草杂交结实的胚胎学证据

在以6份同源四倍体水稻为杂交母本与狼尾草进行属间杂交中发现,其结实率达到0.84%～2.06%,而在以二倍体水稻为母本的属间杂交中却没有获得结实种子.利用激光扫描共聚焦显微技术对属间杂交结籽的特殊生殖现象进行了观察研究,试图寻找其杂交结实的胚胎学证据.结果表明,狼尾草的花粉粒不能在二倍体水稻的柱头上萌发,说明二倍体水稻与狼尾草的生殖隔离很严格,两者很难杂交.然而,狼尾草的花粉粒在同源四倍体水稻的柱头上能萌发,花粉管能在花柱中伸长并能将雄配子送入胚囊内与雌配子融合成受精卵.同源四倍体水稻与狼尾草的受精作用比较特殊,包括精细胞与卵细胞的单受精作用、精细胞与次生极核的单受精作用和正常的双受精作用,总受精率和总成胚率分别为6.36%～11.68%和4.11%～9.44%.试验结果为解释同源四倍体水稻与狼尾草杂交结籽的特殊生殖现象提供了有力的胚胎学证据.     

不同倍性栽培稻与药用野生稻种间杂交不结实性的比较胚胎学观察

以栽培稻(Oryza sativa)品种L202二倍体（L202 2x）及其同源四倍体（L202 4x）作母本分别与药用野生稻（Oryza officinalis）杂交,比较了两个杂交组合的杂交结实性及影响结实性的杂种胚胎发育细胞学。两个杂交组合所取得的一致结果是：杂交授粉后30 d所有杂交小穗均干枯死亡,不能结实;种间杂交不结实的原因在于受精和杂种胚胎胚乳发育异常。两个杂交组合的受精和杂种胚胎胚乳发育虽然均存在双受精、单受精和未受精类型,但就受精率而言,L202 2x作母本的平均总受精率为59.45％,略高于L202 4x（54.87％）; L202 4x的单受精率（24.60％）则高于L202 2x的单受精率（15.30％）。两个杂交组合的杂种胚胎胚乳发育均严重异常,虽然在授粉后1 d形成小的球形胚;到授粉后3 d,胚胎发育停滞并开始解体;至授粉后5 d,只有二倍体杂交组合的极少数胚胎可发育到梨形胚时期,四倍体组合的胚胎则基本全部解体。双受精胚囊内胚乳发育更为异常,在授粉后1 d,游离胚乳核就开始解体退化,到授粉后3 d不能形成细胞化胚乳或细胞化过程异常。与L202 2x作母本的杂交相比,以L202 4x作母本所得杂种胚胎发育更为滞后,且退化严重,形成的游离胚乳核少,解体早,不能进行细胞化。因此,利用同源四倍体栽培稻与药用野生稻杂交获得种间杂种的难度更大。     

水稻辐照花粉双受精行为的观察

近年来,人们利用辐照花粉转导外源基因的研究,已在烟草、小麦、豌豆上作出了有成效的结果。我们也在水稻上作了一些探索工作,并已探索了辐照花粉授粉后对籽粒发育的形态及生物大分子含量动态的剂量效应。水稻双受精行为已做了较为详细的观察,但至今仍未见辐照花粉受精行为的研究报导。为此,我们对花粉辐照后受精行为的剂量效应作了一些初步观察,为今后进一步探明利用辐照花粉转移外源基因的机理提供一些有用的基本资料。     

花生生殖生物学研究

本文对花生的花药和花粉发育，胚株和胚囊发育，开花，传粉和受精及胚胎和胚乳发育四个方面的研究进行了综述，并讨论了花生的结实特性。     

巴西橡胶树未成熟胚胎的离体培养

1 前言 　　当植物种间及属间杂交不能得到发育完熟的胚胎时借助胚胎离体培养技术无疑是获得可存活远缘杂种后代最有效的途径之一。植物胚胎离体培养技术常常被用于挽救不亲和杂交组合所产生的未成熟杂种胚胎或是用于克服种子因生活力低下而导致的发芽困难。尽管远缘杂交在大多数情况下也能成功地受精并进行早期胚胎发育,但在随后的发育过程中往往会由于诸多目前尚难以预知的原因最终导致胚胎死亡及种子干瘪。胚胎早亡主要的原因就是胚乳不能正常及完全发育,而将胚胎置于营养培养基中进行无菌培养通常能够克服这一问题,不过,该项技术的成功取决于很多因素,比如说能从胚珠或未成熟果实中分离出未受损伤的胚胎,所采用的培养基及培养条件能够满足幼胚生长发育的需要并能诱导小苗形成等等。     

棉花胚胎学基础知识(一)

棉花是很重要的经济作物,目前我国纺织工业的原料主要依靠种植棉花提供的棉纤维。棉纤维所在的棉籽的发育,直接关系到棉花的品质与产量。棉纤维的生长发育又是由整个胚胎发育过程所制约的,其关键在于是否受精和受精以后的一系列变化是否正常。因此,棉花胚胎学的研究,对于控制棉花有性过程的正常进行,以获得更多更好的棉纤维具有重要意义。遗传育种的工作很多与棉花胚胎学的研究有密切关系。例如受精过程、多胚现象、单性生殖、雄性不育、以及远缘杂交中胚胎早期败育等的研究,都可为棉花遗传理论的探讨和改进育种方法提供必要的依据。而且有不少的胚胎学工作也是直接为解决育种上的问题而进行的。例如目前开展的花药培养单倍体育种,可以看作胚胎学中单性生殖的扩大,或实验胚胎学的一部分。为此,我们将系统地介绍棉花胚胎学方面的一些基础知识,供从事有关方面工作的参考。主要内容包括棉花生殖的全过程,大小孢子的发生,雌雄配子的发育,受精作用以及胚和胚乳的发育等,将分成四章介绍。     

2006年上杭县部分早稻组合低结实率的原因分析及防范措施

稻谷空秕粒是指不受精的空粒和受精后不能发育的半空粒,是水稻生产上普遍存在的一种生理障碍。在正常气候和栽培条件下,水稻的空秕粒率10％～20％,异常年份空秕率可达40％,甚至更高,对水稻产量影响很大。2006年早季,上杭县中都、湖洋、才溪等乡（镇）部分杂交早稻组合出现空秕粒增加、结实率极低的异常情况。经调查品种来源、播插期、抽穗期、大田整齐度、株形、粒形等,并查阅气象资料后认为,     

同源四倍体水稻胚乳发育:极核融合和胚乳细胞化

利用激光扫描共聚焦显微术和塑料包埋半薄切片技术观察同源四倍体水稻极核融合及游离核进一步发育的过程,发现同源四倍体水稻约有1/3子房极核融合过程和游离核进一步发育与其二倍体原种的基本一致;2/3子房出现各种异常现象,如极核未受精、受精异常和胚乳游离核发育滞后等。应用荧光增白剂染色对胚乳细胞化过程进行观察,直接观察到胚乳初生壁的出现和形成过程以及不同部位的胚乳细胞壁的形成机理。表明同源四倍体水稻与二倍体水稻胚乳的细胞化过程基本一致,胚乳细胞初始垂周壁来源于珠孔端胚囊壁内突向心游离生长,初始平周壁来源于游离核有丝分裂产生的成膜体,而中间胚乳细胞壁则有些来源于游离核有丝分裂产生的成膜体,有些是自由生长而来。同源四倍体水稻胚乳细胞化过程也出现相当比例的异常现象,如无细胞壁形成、细胞化不同步和产生分枝状的细胞壁等。同源四倍体水稻胚乳发育过程中出现的极核融合、游离核发育和细胞化过程等异常都可能导致同源四倍体水稻的结实率降低。     

水稻开花期的冷害研究

水稻如在减数分裂期和开花期遇几天冷温(<15℃和≤20℃),便会产生“障碍型冷害”,严重影响水稻受精结实。由于我国长江以南的秋季“寒露风”冷害对晚稻生产威胁很大,因此,研究水稻开花期的冷害机理,找寻简易可行的耐冷性鉴定指标,以提高选育耐冷     

玉米受精和早期子粒发育过程及逆境胁迫对其影响

玉米受精及子粒发育早期是决定穗粒数及粒重的重要时期,也是对环境变化相对较敏感的阶段。受精极核需要经历游离核、细胞化和细胞分化3个阶段形成胚乳,受精卵同样需要一系列的分裂分化形成最终的胚。玉米受精前极易遭受不良环境的影响,导致性器官发育不正常,影响花粉或花丝活力间接影响玉米受精过程。受精过程中的环境胁迫会通过阻碍花粉与花丝的识别、减缓花粉管在花丝中的延伸速率影响受精过程。子粒发育早期主要是受精极核分裂分化形成胚乳、受精卵分裂分化形成胚的过程,该阶段遭受环境胁迫下,胚乳细胞分裂受阻影响子粒库容。研究表明,逆境胁迫条件下,玉米的受精及子粒早期发育过程与碳水化合物的代谢以及激素的合成密切相关。     

甘兰型油菜受精过程的细胞学观察

本工作对甘兰型油菜(Brassica napus L.)受精过程作了较详细的观察,结果如下: 1.甘兰型油菜的受精过程进行得比较缓慢,大约从开花后24小时受精开始,48小时左右一部分卵细胞完成受精过程。60小时前后大部分胚珠的卵细胞完成受精过程形成受精卵。受精卵在开花后10天左右进行第一次细胞分裂。 2.胚珠一般为珠孔受精,从受精开始到受精卵形成突起,一直都有花粉管进入胚珠,不断把内含物注入胚囊,并从一侧环抱卵细胞,它们很可能参与受精卵的发育。 3.卵细胞受精,精核一般从卵核核仁的对方进入卵核。入卵核后的精核核仁由小长大,到两性核仁等大时融合形成受精卵。受精卵很快形成突起,突起伸长为管子,细胞核慢慢移到管端,这时细胞进行第一次分裂。 4.极核一般比卵受精早,受精前极核靠近卵器,当精核进入极核细胞质时,两极核即向胚囊中央转移,在转移过程中,完成受精作用。 5.在胚珠发育过程中,发现有停留在不同时期的败育胚囊和中途解体的卵细胞和极核。     

棉花胚胎学基础知识(三)

第三章棉花胚乳和胚胎的发育一、胚乳的发育1.游离核时期的胚乳。胚乳是双受精中一个精核与二个极核结合后(图3—1,A)发育的产物。对海岛棉和陆地棉的研究指出,三核结合后的胚乳核的分裂一般是相当有规律的。用整体分离胚囊的方法观察胚乳的发生,较易说明胚乳的发育过程。平常在     

水稻胚乳发育遗传调控的研究进展

胚乳是被子植物双受精产物之一,为种子发育提供营养;同时,水稻胚乳也是人类口粮的重要来源.胚乳组织约占水稻种子干质量的70％以上,其发育直接影响稻米产量和品质.目前我们对水稻胚乳发育调控的分子机制有了较为深入的认识,克隆了一些重要基因,同时发现表观遗传调控在胚乳发育中也发挥重要作用.本文主要以水稻为例,同时穿插拟南芥和玉...     

水稻分子发育研究的若干进展

水稻是基因组最小的禾谷类作物,也是植物发育生物学和分子生物学研究较理想的模式植物。水稻分子发育的研究正成为植物发育生物学研究热点课题,从水稻花和花器官的发育、胚胎发生和营养器官——茎发育等三个方面简要介绍了近期研究的有关进展。