抗除草剂海带孢子体培育技术的初步研究

海带孢子体的培育是海带育种育苗技术中的关键步骤,通过转基因技术与海带孢子体育苗相结合来实施有目的的海带品种改良是一项亟待解决的关键技术.本研究利用基因枪法将抗除草剂Bar(bialaphos resistance)基因转入海带雌配子体中,再将转化获得的雌配子体细胞与雄配子体细胞进行杂交,获得了含有抗除草剂基因的海带孢子体幼苗,为海带的转基因技术条件下的育种应用开拓了新的途径.经PCR 扩增证明,利用基因枪法转化海带雌配子体细胞,Bar基因已整合到海带配子体细胞的核基因组中,目标基因的转化率可达16.7%.雌配子体的转化体细胞与雄配子体细胞在15 ℃下共培养10天,就会有大量的合子形成,共培养20天以后许多合子形成孢子体,大约80%左右的合子细胞发育成孢子体,到了30天就会有肉眼可见的2 mm左右的孢子体幼苗.     

Evidence for Extensive Overlap of Sporophytic and Gametophytic Gene Expression in Lycopersicon esculentum

Male gametophyte (pollen) isozyme profiles were compared with those of the sporophyte for nine enzyme systems. Sixty percent of the structural genes coding for these enzymes in the sporophyte were also found to be expressed by the gametophyte. All the genes tested were found to be expressed after meiosis, apparently transcribed and translated in the haploid gametophytes.     

蕨菜配子体的生长发育特点

选用成熟的蕨菜孢子播种于基质为母土的培养皿中，观察其生长进程及配子体、幼孢子体的生长速度发现，受精早晚与配子体大小没有直接的关系，而与配子体成熟度即精卵器产生早晚密切相关；受精后配子体（原叶体）由大变小，由绿变黄，由厚变薄，最后死亡，但死亡早晚个体间存在明显差异。     

Evolution of pollen morphology

Over evolutionary time, the morphology of angiosperm pollen has evolved toward an increasing number of apertures, among other things. From a neo-Darwinian point of view, this means that (i) some polymorphism for aperture number must exist and (ii) there must be some fitness increase associated with increasing the aperture number. Pollen types with different aperture numbers often occur in the same species. Such is the case in Viola diversifolia. Comparison of pollen with three and four apertures in this species showed that four-apertured grains germinated faster than three-apertured ones but that the four-apertured ones experienced other disadvantages. These results obtained on the gametophyte can be interpreted in terms of strategies of the sporophyte.     

植物雌配子体发育的分子调控研究进展

近年来,以雌性不育突变体植株为材料,应用遗传学方法与分子生物学技术来研究雌配子体及胚珠发育的分子调控机制引起人们的重视,并取得了重要进展.该文从雌配子体发育、胚珠发育及珠被发育等几个方面综述了近年来植物雌配子体发育的分子调控机制研究进展.国际上大部分研究都以草本的模式植物或农作物为材料.通过化学诱变以及转座子和T-DNA插入等诱变方法,已经在拟南芥中鉴别出许多胚珠和胚囊发育异常的突变体,并初步获得了一些影响雌配子体发育的调控基因.由于木本植物的生长发育周期长而复杂,发育生物学方面的研究还停留在形态解剖学和生理生化水平上.国内最近几年以油松和文冠果的雌性不育突变体为材料,从分子调控水平开展了木本植物发育生物学的研究.      

甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构观察

【目的】阐明甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构特征。【方法】以甜菜无融合生殖单体附加系M14(Beta vulgaris L.VV+1C、2n=18+1)为实验材料,利用电子显微镜技术对其雌配子体的发育过程进行研究。【结果】甜菜无融合生殖单体附加系M14为兼性无融合生殖体,二倍体孢子生殖为蝶须型(Antennaria-type)和韭型(Allium odorum-type),有性生殖为蓼型(Polygonum-type)。蝶须型为主要发育方式,超微结构特征为:雌配子体发育速度较快,从功能大孢子直到细胞化雌配子体时期,细胞器的种类与数量呈现增长趋势:细胞核核仁较大,存在核仁泡,核孔明显;核糖体数量多;线粒体的数量一直较多,从二核雌配子体出现内嵴,膜的结构变得清晰,八核雌配子体的线粒体基质呈电子透明状,细胞化后期恢复到原来的状态;质体的数量变化不大,形状多样,有的含淀粉粒;内质网呈分枝的管状或交织成索状分布在细胞核、液泡或细胞壁附近;高尔基体的数量相对较少,但在未退化的助细胞中十分丰富,活跃地分泌小泡;脂滴一直都存在,常与液泡及线粒体相互靠近;细胞化后期,绝大多数雌配子体的助细胞先后退化,极少数雌配子体只有一个助细胞退化,另一个宿存。韭型与蓼型雌配子体发育速度较慢,与蝶须型相比,直到单核雌配子体时期未见细胞器种类与数量发生明显变化。蝶须型与韭型、蓼型雌配子体仅在功能大孢子与单核胚囊时期通过是否有胼胝质壁加厚以及珠孔端有无退化的细胞痕迹进行区分。【结论】蝶须型、韭型、蓼型雌配子体发育过程中的超微结构特征差异明显,蝶须型雌配子体从功能大孢子至细胞化时期,雌配子体体积增大,细胞器的种类与数量随之增加,呈现代谢旺盛状态。推测蝶须型雌配子体在其后的发育中占优势。单核雌配子体之前依据珠孔端是否有退化细胞痕迹以及有无胼胝质壁加厚可将蝶须型与韭型、蓼型从结构上予以区分。韭型、蓼型从功能大孢子至单核雌配子体时期,雌配子体的体积以及细胞质的成熟程度均呈缓慢增长趋势。推测在其后的发育过程中大量退化。     

大羽藓组培初代培养适宜消毒方法的筛选

[目的]为苔藓植物组织培养提供一些有价值的参考和依据。[方法]采用正交设计方法,对大羽藓配子体和孢子体组培初代培养消毒方法进行筛选。[结果]结果显示,配子体初代培养的最佳消毒方法为:0.5%次氯酸钠溶液+0.05%升汞消毒60 s;孢子体组培初代培养的最佳消毒方法为:用2.0%次氯酸钠消毒6 min。[结论]该试验筛选的方法比较适用于大羽藓配子体组培初代培养。     

水稻雄性不育突变体oss125的遗传分析及基因定位

【目的】对水稻甲磺酸乙酯（EMS）诱变产生的雄性不育突变体oss125进行遗传分析,并利用改进的MutMap方法克隆突变基因,为进一步探讨该基因功能及在农业生产上的应用奠定基础。【方法】用化学诱变剂EMS处理籼稻品种黄华占,通过观察表型,从突变体库中筛选出一株雄性不育突变体,记为oss125。将oss125与野生型黄华占进行杂交,调查F₁的育性和F_{2^{群体的育性分离情况。随机挑取F}2}中30个雄性不育表型的株系,提取DNA后等量混合形成DNA池,采用Illumina Hiseq 2000进行高通量测序。利用改进的MutMap方法分析测序数据获得候选突变位点,并进一步采用高分辨率溶解（HRM）方法确定突变基因与不育表型的连锁关系。对候选基因进行序列分析,同时利用RT-PCR分析该候选基因的表达模式。【结果】oss125突变体在营养生长期表型与野生型黄华占相同,进入生殖生长后,花粉经1% I₂-KI染色显示,以碘败为主（85%）,15%能正常染色,但植株表现为完全雄性不育。oss125作为花粉受体与野生型黄华占杂交能够正常结实,F₁表现为可育,F₂群体的可育植株与不育植株分离比为3﹕1,表明雄性不育表型由1对隐性核基因控制。利用改进的MutMap方法分析突变体测序数据,得到4个候选位点,其中3个位于基因间区,1个位于OsRPA1a的第二个外显子区,编码区A663位点突变为C,导致其编码的氨基酸从谷氨酰胺（Q）突变成脯氨酸（P）,HRM分析显示该突变与雄性不育性状紧密连锁。【结论】OsRPA1a是控制突变体oss125表型的基因,OsRPA1a编码区A663位点突变为C,导致花粉发育异常,植株表现为雄性全不育,但雌性发育正常。OsRPA1a参与水稻雄配子和雌配子发育过程,为水稻减数分裂和体细胞DNA修复所必需。前人报道OsRPA1a的T-DNA插入突变体表现为雌性全不育而雄性半不育,但oss125突变体表现为雄性全不育而雌性可育,说明该基因控制雄性发育和雌性发育的功能可能分布在蛋白质的不同区域,oss125突变体中的OsRPA1a点突变可能坐落于雄性发育功能区,不影响雌性发育功能。     

铁线蕨总DNA提取方法比较分析

以铁线蕨(Adiantum capillus-veneris L.)不同世代植株为材料,对铁线蕨总DNA不同提取方法进行比较,并通过检测体系进行分析.结果表明:结构简单的配子体为材料的DNA的纯度明显高于孢子体,但是产量也明显低于孢子体;对于配子体而言,CTAB法、SDS法、高盐低pH法、尿素提取法、试剂盒法都能提取较为纯净的总DNA,但经过DNA完整性检测体系筛选后,改良CTAB法结果最优;对于含大量次生代谢产物的孢子体植株而言,改良CTAB法得到的总DNA纯度明显高于其它,通过后续的DNA完整性检测得到与配子体相同结论.     

东北对开蕨孢子离体快繁技术研究

该实验以东北对开蕨的孢子为外植体进行离体培养试验，得出了东北对开蕨孢子离体快繁 的途径:孢子试管培养初步得出原叶体，原叶体通过扩繁数量增多，然后将这些原叶体进行试管外诱 导得到孢子体，培养孢子体即可得到东北对开蕨的植株。另通过配方比较得出:试管内采用MS 培养 基增殖效果最好，试管外培养过程中定期喷施0.1% KH₂PO₄ 诱导剂效果最好。     

The FERONIA receptor-like kinase mediates male-female interactions during pollen tube reception

In flowering plants, signaling between the male pollen tube and the synergid cells of the female gametophyte is required for fertilization. In the Arabidopsis thaliana mutant feronia (fer), fertilization is impaired; the pollen tube fails to arrest and thus continues to grow inside the female gametophyte. FER encodes a synergid-expressed, plasma membrane-localized receptor-like kinase. We found that the FER protein accumulates asymmetrically in the synergid membrane at the filiform apparatus. Interspecific crosses using pollen from Arabidopsis lyrata and Cardamine flexuosa on A. thaliana stigmas resulted in a fer-like phenotype that correlates with sequence divergence in the extracellular domain of FER. Our findings show that the female control of pollen tube reception is based on a FER-dependent signaling pathway, which may play a role in reproductive isolation barriers.     

彩叶草(Coleus blumei Benth.)小孢子发生及雄配子体发育

采用石蜡制片技术对彩叶草的小孢子发生和雄配子体发育进行了形态解剖学观察。结果表明,彩叶草的花药具有四个花粉囊,花粉囊内有岛状物;花粉壁的发育属于双子叶植物型,腺质绒毡层。小孢子母细胞经减数分裂形成正四面体形的四分体,胞质分裂为同时型;成熟花粉为3-细胞型。文章为彩叶草的栽培及育种提供了科学依据。     

Lower devonian gametophytes: relation to the phylogeny of land plants

Three gametophytic plants now known from the Lower Devonian of Scotland and Germany show common features in their fertile parts. The morphological and anatomical structures indicate affinities to bryophytic gametophytes, although there is no evidence for a parasitic sporogonium-like sporophyte as in the Bryophyta. Several of the vascular plant sporophytes from the Rhynie Chert also have a few characteristics reminiscent of bryophytes. But these ancient gametophytes, if related to the sporophytes, indicate a closer relation of Bryophyta to Tracheophyta than would the study of sporophytes alone.     

山东省建设用地扩张与经济发展关系研究

基于山东省1995~2014年建设用地数量与经济发展水平的测度,采用计量经济软件EViews,运用平稳性检验、回归分析、协整检验、向量误差修正模型等计量方法,对其建设用地扩张与经济发展的相关关系进行研究。研究结果表明:(1)山东省建设用地面积(LnC)与经济发展(LnGDP)两个时间序列数据存在很强的相关性,相关系数高达0.997,经济每增长一个百分点,建设用地向外扩张0.639 1±0.056 1个百分点。(2)山东省经济发展与建设用地扩张之间存在协整关系,即长期均衡关系。经济发展是建设用地扩张的单向Granger原因。(3)山东省经济发展与建设用地扩张的相关关系具有全国平均水平的共性。经济发展对建设用地扩张的影响程度远高于江苏省1989~2007阶段研究值,土地利用集约度低于江苏省。各级政府应正确认识经济发展与建设用地扩张之间的关系,摒弃通过建设用地扩张推动经济发展的想法,优化产业结构,探讨立体开发节地模式及中小城市人口分流等,以利于未来城市空间拓展和经济可持续发展。     

三叶鬼针草根系分泌物对井栏边草配子体生长和发育的影响

以井栏边草配子体和外来入侵物种三叶鬼针草根系分泌物为研究材料,验证三叶鬼针草根系分泌物对井栏边草配子体的化感作用。以5个梯度的根系分泌物对配子体进行培养,通过选取死亡率、假根长度、生物量和孢子转化率4个指标,同时对配子体进行定期记录并在第10天做扫描电镜观察,研究井栏边草配子体在三叶鬼针草根系分泌物处理下的生长情况。结果显示,根系分泌物体积分数为12.5%、25%、50%以及100%的处理组,致死率分别为10.0%、25.3%、48.1%和88.3%;同样,随着处理体积分数升高而下降的还有生物量和孢子转换率,其中生物量和孢子转换率体积分数100%处理组相对12.5%的处理组减少23.8%和48.7%。较短假根对于根系分泌物的影响较小,而较长假根的变化较为显著,呈现随着处理体积分数升高而显著下降的趋势。在扫描电镜的观察中,配子体的假根生长受到影响较大,并且随体积分数的升高,假根破坏率较大,同时配子体的细胞出现死亡和破裂。说明三叶鬼针草根系分泌物对井栏边草配子体的生长和发育具有抑制作用。     

不同温度条件下日光温室甜樱桃性器官发育与受精的差异

为探讨不同温度条件下日光温室甜樱桃性器官发育及受精进程的差异,以6年生甜樱桃‘红艳’为试材,利用石蜡切片法和荧光显微技术对不同温度条件下甜樱桃的花芽形态分化、雌雄配子发育、受精过程进行了观察.结果表明:日光温室条件下,花芽在硬核期开始形态分化,高温区花芽形态分化时间短,花序间发育较整齐,单花分化需45 d左右,而低温区则相反,且单花分化需75 d左右;高温区次生造胞细胞持续分裂时间缩短、小孢子母细胞的持续时间短、雄配子体的形成速度快且整齐度高,低温区相反;高温区从造胞细胞到雌配子体形成需14d左右,而低温区需20 d左右;不同温区胚的发育进程相似,但高温区从授粉到受精的时间比低温区延长约36h,达120 h.日光温室条件下,高低温均影响甜樱桃的生殖生长,高温使甜樱桃的花芽分化开始早,花芽形态分化及雌雄配子的发育时间短,但受精进程减慢.     

Mutation rates and dominance levels of genes affecting total fitness in two angiosperm species

Theories about the evolution of sex and the effects of inbreeding depend on knowledge of the mutation rate and dominance level of deleterious alleles affecting total fitness. In two species of largely self-fertilizing annual plants, minimal estimates of such mutation rates were found to be 0.24 to 0.87 per sporophyte genome per generation, but confidence intervals exceeded 1.0 in each of the four populations. Dominance levels were near zero in one species and intermediate (0.28 to 0.35) in the other. These results suggest that the detrimental effects of inbreeding are a result of new partially recessive mutations rather than overdominance.     

钙离子胁迫对槲蕨孢子体叶的影响

为解析钙离子胁迫对槲蕨孢子体叶片生长影响的生理机制,以两年生槲蕨孢子体叶为实验材料,观察了钙离子胁迫对孢子体叶的影响。将温室培养的两年生槲蕨植株移栽至直径18.5 cm的花盆中,以蛭石为基质,置于光照培养箱,浇施霍格兰德营养液7d后,分别浇施含有不同钙离子含量的霍格兰德营养液,处理14天,根据槲蕨叶片的形态变化确定处理浓度。取0、600、1200 mmol?L-1钙离子浓度处理的槲蕨叶片测定脯氨酸含量、甜菜碱含量、电导率含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量、抗坏血酸过氧化物酶活性、单脱氢抗坏血酸还原酶活性、脱氢抗坏血酸还原酶活性和谷胱甘肽还原酶活性。结果显示：槲蕨孢子体叶的脯氨酸含量随着钙离子处理浓度的逐渐增加逐渐升高,而甜菜碱含量在1200 mmol?L-1显著升高;电导率、超氧阴离子和过氧化氢的含量随着处理浓度的升高而增加;抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性随着处理浓度的增加而增强;表明钙离子浓度在1200 mmol?L-1以下时主要产生渗透胁迫作用。     

番茄大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育

研究了番茄大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育。结果表明：番茄花粉母细胞的胞质分裂为同时型。小孢子四分体呈正四面体型,番茄绒毡层细胞是同型的,均来自初生壁内层,为腺质绒毛层,小孢子继续发育２－细胞花粉：营养细胞和生殖细胞,雌蕊为湿型柱头、实心花柱、倒生胚珠、单珠被,胚囊母细胞经减数分裂形成直线排列的四分孢子,珠孔端１个继续发育为功能大孢子,其余３个退化。胚衰发育为苡蓼形。     

蕨菜孢子在离体培养条件下发育过程的形态观察

在离体条件下,培养并观察了蕨菜孢子早期发育过程中的形态变化规律。孢子接种后４～５ｄ开始萌发,７～８ｄ形成单列的或交叉形的丝状体,约２周后发育成片状体,到２０ｄ左右形成肉眼可见的心脏型原叶体（配子体）;２５ｄ左右原叶体上出现性器官,性器官成熟后形成精子和卵,精卵结合形成受精卵,受精后１０ｄ左右形成幼孢子体（蕨菜幼苗）。