菜心小孢子发育时期与花器官形态的相关性

研究菜心小孢子不同发育时期的细胞学特征及其与花器官外部形态的相关性,为直接从花器官外部形态特征来判断小孢子发育时期提供依据。结果表明,菜心小孢子发育分为四分体时期、单核期和双核期,各时期特征明显。菜心小孢子发育时期与花蕾和花药外部形态特征密切相关,供试菜心材料中处在单核靠边期的花蕾纵径为3.05～3.39 mm,花萼长为3.25～3.46 mm,花瓣长为2.10～2.33 mm,瓣萼比为0.63～0.71,花药长为2.57～2.89 mm、瓣药比为0.77～0.85,适合作为不同材料花蕾最佳取样时期的鉴定指标。处在单核靠边期的花器官外观特征表现为花蕾饱满,萼片绿色并包被着花冠,花瓣和花药均为浅黄色,花药略长于花瓣。可见,依据花器官形态特征可判断菜心小孢子的发育时期及所对应的选蕾标准。     

美丽崖豆藤小孢子发育时期与花器形态的相关性

对美丽崖豆藤小孢子发育时期细胞学特征、小孢子不同发育时期花器官形态和花药颜色进行了观察;同时,对美丽崖豆藤小孢子不同发育时期的细胞学特征与花器官形态之间的相关性,以及花药外部形态指标与小孢子发育时期两者间的内在联系进行了研究.结果表明,美丽崖豆藤小孢子发育的四分体时期、单核期和双核期的特征差异明显.美丽崖豆藤小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征、花药颜色密切相关,尤其与花蕾的大小关系密切.根据花器形态特征可以判断小孢子的发育时期,从而为美丽崖豆藤花药离体培养接种外植体的选择提供科学依据.     

玉竹小孢子发育的研究

以百合科黄精属玉竹为实验材料,为了寻找玉竹小孢子发育时期的鉴定方法以及小孢子不同发育时期与花器官形态的相关性,采用石炭酸品红、醋酸洋红、苏木精染色液进行染色观察,并对玉竹小孢子发育时期的细胞学及小孢子不同发育时期与花蕾大小和花药发育特征进行研究,同时还调查了玉竹花序中不同序位的花蕾小孢子发育时期的规律。结果表明,苏木精染色效果最好;玉竹小孢子发育时期呈现高度的一致性,经过四分体时期、单核期、双核期,且各时期特征明显;玉竹小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征、花药颜色密切相关。依据花器官形态特征可判断小孢子的发育时期,从而确定花药培养选择小孢子发育的最佳时期。     

芒果小孢子发育时期与花器形态的相关性

通过对芒果小孢子发育时期细胞学、小孢子不同发育时期花蕾形态和花药颜色等的观察,直接从花蕾或花药的形态特征来判断小孢子的发育时期.结果表明,芒果小孢子发育时期与花器外部形态变化密切相关.供试芒果品种的小孢子处于单核靠边期时,花蕾纵径为2.58～3.48 mm.花蕾横径为2.30～3.32 mm.花药长度为0.71～O.90 mm,花药宽度为O.56～0.72 mm.结果为通过观察芒果花蕾外观形态来确定花药发育时期,从而确定花药培养最佳时期所对应的选蕾标准,进而为花药单倍体培养奠定基础.     

枇杷花药胚状体诱导条件的优化

以‘大五星’枇杷花药为外植体,研究小孢子发育时期、低温处理及植物生长调节剂对花药愈伤组织诱导及胚状体发生的影响。结果表明：枇杷小孢子发育时期与花蕾横径存在对应关系,横径为4.68～5.28 mm的枇杷花蕾处于单核靠边期,此时期的小孢子胚状体诱导率最高,为25.05％;经4 ℃低温处理2 d的花药愈伤组织诱导率最高,达69.93％;花药愈伤组织诱导的最适培养基是MS+2,4-D 0.5 mg/L+6-BA 2.0 mg/L,愈伤组织诱导率为78.22％;枇杷花药愈伤组织诱导胚状体的最适培养基为MS+ZT 0.05 mg/L+NAA 0.01 mg/L+IBA 0.05 mg/L,胚状体诱导率为25.56％。     

花生（Arachis hypogaea L.）游离小孢子培养获得愈伤组织研究

本文通过镜检花粉各发育时期及其与花蕾、花药形态的相关性,探讨了花生基因型、液体培养基及附加激素浓度对愈伤组织诱导率的影响。结果表明,当花蕾纵径长为2.48~2.96mm,小孢子基本处于四分体时期;长度在3.26~4.16mm时,以单核期为主;5.38~9.9mm,为双核期。在小孢子单核靠边期取材诱导率最高,达9.38%。本实验所用的六个花生品种中,四粒红的单蕾产胚数最高,达到0.1个胚/蕾 (MS培养基) 和0.05个胚/蕾(NLN培养基);在附加4mg/L2,4-D,3mg/L6-BA和0.3mg/LNAA改良的MS液体培养基上且当小孢子密度为2.5×105个/mL时,花生品种四粒红的愈伤组织诱导率最高,为12.5%。     

水稻花粉发育过程及其分期

以籼稻品种IR36为材料,采用塑料半薄切片技术、新鲜花药整体观察及游离的雄性细胞观察方法,对水稻花粉发育全过程及其药壁组织的情况进行了系统的研究,初步将这一过程划分为8个时期,即小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期。并证实了花粉自然发育过程中不存在收缩期。在这一发育过程中,绒毡层出现3种明显不同的发育形态,这些形态特点对于判断花粉发育阶段具有重要的参考价值及辅助作用。     

荔枝花性别分化过程的荧光显微观察

通过荧光显微的方法,对荔枝花性别歧异状况和过程进行观察。结果表明:荔枝单花在性别的形态分化前都存在两性原基,雌花和雄花早期发育基本同步。在减数分裂完成时(花蕾直径1.8mm左右),即开始进入花性别歧异阶段,可以从雌雄蕊消长以及雌蕊花柱道和雄蕊花药壁发育状况,判别花朵性别岐异的方向。这将为进一步开展花性别分化机理研究,或调控花性别歧异途径提供依据。     

水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位

【目的】鉴定和克隆花器官发育相关基因,为进一步研究水稻花发育的分子机制奠定基础。【方法】在大田常规种植条件下比较了突变体dps2 (Defective pistil and stamens 2)和野生型春江06的主要农艺性状及花器官形态特征差异;扫描电镜及石蜡切片观察花药结构并用染色法观察花粉和胚囊的育性;利用图位克隆方法进行基因精细定位;qRT-PCR分析了花发育相关基因在野生型和突变体中的表达水平。【结果】dps2突变体抽穗期变长,不能正常扬花,雄蕊和雌蕊皱缩且花药和柱头数目增多;进一步研究发现,dps2突变体花药腔室塌陷,内无可见小孢子,即使部分花药形成腔室,花粉粒也无淀粉积累呈干瘪状。此外,突变体胚囊育性也受到影响;遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,该基因位于第4染色体短臂上91.2kb的区间内,区间内未见花器官发育相关基因的报道。qRT-PCR检测发现,水稻ABCDE模型中的B类、C类和E类基因的表达在突变体中显著升高。【结论】dps2突变体的雄蕊及雌蕊均发育异常,最终导致完全不育,推测DPS2可能在水稻第3轮雄蕊发育和第4轮雌蕊发育调控中发挥重要作用。     

甘蓝型油菜双显性细胞核雄性不育系Shaan-GMS雄配子发育观察

采用常规压片与冰冻切片两种方法,观察甘蓝型油菜不育系Shaan-GMS的不育株与可育株小孢子母细胞减数分裂和小孢子发育过程,以阐明小孢子败育时期和细胞学特征。植株表型上,花期可育株与不育株花器官差异较大:不育株花丝较短,花药小且干瘪,微粉或无粉,淡黄色;细胞学观察结果显示不育株的花粉母细胞能够进行正常的减数分裂,形成四分体,但在单核期开始发生异常。主要表现为小孢子从四分体中释放后无法形成正常的小孢子外壁,随后小孢子外壁、内容物和绒毡层均提早降解,只剩下空壳与残渣,药室也随之萎缩变形,最终导致花粉败育。上述结果说明Shaan-GMS为单核败育类型,可能是一个细胞核雄性不育新材料。     

水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位

【目的】鉴定和克隆花器官发育相关基因,为进一步研究水稻花发育的分子机制奠定基础。【方法】在大田常规种植条件下比较了突变体dps2 (Defective pistil and stamens 2)和野生型春江06的主要农艺性状及花器官形态特征差异;扫描电镜及石蜡切片观察花药结构并用染色法观察花粉和胚囊的育性;利用图位克隆方法进行基因精细定位;qRT-PCR分析了花发育相关基因在野生型和突变体中的表达水平。【结果】dps2突变体抽穗期变长,不能正常扬花,雄蕊和雌蕊皱缩且花药和柱头数目增多;进一步研究发现,dps2突变体花药腔室塌陷,内无可见小孢子,即使部分花药形成腔室,花粉粒也无淀粉积累呈干瘪状。此外,突变体胚囊育性也受到影响;遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,该基因位于第4染色体短臂上91.2 kb的区间内,区间内未见花器官发育相关基因的报道。qRT-PCR检测发现,水稻ABCDE模型中的B类、C类和E类基因的表达在突变体中显著升高。【结论】dps2突变体的雄蕊及雌蕊均发育异常,最终导致完全不育,推测DPS2可能在水稻第3轮雄蕊发育和第4轮雌蕊发育调控中发挥重要作用。     

高等植物花药绒毡层发育研究进展

高等植物花药形态发育完成后,小孢子母细胞被四层二倍体的壁细胞,即表皮层、内皮层、中层和绒毡层所围绕。作为花药壁的最内层,绒毡层直接与发育中的配子体相互作用。本文通过绒毡层发育的各时期的形态结构改变及物质的变化来阐述绒毡层对花粉发育的影响,同时通过阐述绒毡层发育相关的特异表达基因,进一步认识了绒毡层的功能及其与花药发育的相互关系。     

高等植物花药绒毡层发育研究进展

高等植物花药形态发育完成后,小孢子母细胞被四层二倍体的壁细胞,即表皮层、内皮层、中层和绒毡层所围绕.作为花药壁的最内层,绒毡层直接与发育中的配子体相互作用.本文通过绒毡层发育的各时期的形态结构改变及物质的变化来阐述绒毡层对花粉发育的影响,同时通过阐述绒毡层发育相关的特异表达基因,进一步认识了绒毡层的功能及其与花药发育的相互关系.     

通过亚麻（Linum Usitatissimum L．）花药培养获得再生植株

利用花药培养获得单倍体是一种有效的亚麻育种方法，采用不同的亚麻品种进行了花药培养技术的研究。本试验进行了不同大小花蕾小孢子发育的细胞学研究，同时进行了低温预处理、暗培养以及不同营养成分的培养基对愈伤组织形成影响的研究，本试验在达拉绕克市(俄罗斯)和波兹南市(波兰)进行。从本试验看出，小孢子的发育阶段与花蕾大小有关，同时与品种及栽培环境有关。对花蕾进行低温预处理不能增加愈伤组织的形成，花药培养的第一个月在黑暗条件下进行可增加愈伤组织形成的频率，花药愈伤组织诱导培养基是LMA-1和Sh-2。     

马铃薯花蕾大小与花粉发育关系的研究

试验采用3个马铃薯栽培品种为材料,取2～12mm的花蕾,用醋酸—洋红压片法制片,在普通研究显微镜下观察花粉发育状况。试验结果表明,3mm以下的花蕾,花粉发育基本处在二分孢子和四分孢子时期,花蕾4～5mm大小时为花粉发育的单核高峰期,开花授粉前,大部分花粉为双核花粉,三核花粉的比例很小。处在发育早期的花粉均属正常,随着花粉发育进入到二核期以后,花粉畸形比例显著增加。品种间畸形花粉率存在显著差异。     

甜菜单胚雄性不育系与保持系花药及小孢子发生的超微结构观察

为阐明甜菜单胚雄性不育系和保持系花药及小孢子发育的超微结构差异,以自育的甜菜单胚细胞质雄性不育系(CMS系)TB9-CMS和保持系(O型系)TB9-O为试验材料,在甜菜花芽分化、现蕾初期、开花初期分别进行4次花蕾取样,电子显微镜观察花药及小孢子发育过程的超微结构差异。结果表明,甜菜单胚CMS系与O型系花药和小孢子发育过程的超微结构存在明显差异。甜菜单胚CMS系花药壁产生初始期与O型系相似,但小孢子母细胞的数量较少,液泡化明显;绒毡层发育初期也形成乌氏体原始颗粒,但仅维持初始状态而停止发育;绒毡层在四分体期收缩离位,瓦解内移;小孢子母细胞形成四分体后,胼胝质壁较厚,小孢子逐渐变异开始退化。观察还发现,甜菜绒毡层细胞间以及形成四分体的胼胝质壁间有胞间连丝结构。     

化学杂交剂SX-1诱导油菜花粉败育的细胞学观察

通过石蜡切片和用Sudan Black B进行花药脂染色,对化学杂交剂SX-1诱导的油菜雄性不育花药发育进行了细胞学观察。结果表明,SX-1对油菜花药发育各个时期都有一定影响,一类是花粉败育发生在造孢细胞时期到四分体时期,绒毡层细胞异常加厚、提前解体或是液泡化;另一类是绒毡层细胞延迟解体,单核小孢子不能发育为成熟的花粉粒。花药脂染色结果表明,SX-1影响了绒毡层细胞的油脂积累,油脂代谢受到抑制,不能为花粉外壁形成提供充足的脂类物质,是单核小孢子不能发育为成熟花粉粒的原因之一。     

通过亚麻(Linum Usitatissimum L.)花药培养获得再生植株

利用花药培养获得单倍体是一种有效的亚麻育种方法,采用不同的亚麻品种进行了花药培养技术的研究.本试验进行了不同大小花蕾小孢子发育的细胞学研究,同时进行了低温预处理、暗培养以及不同营养成分的培养基对愈伤组织形成影响的研究,本试验在达拉绕克市(俄罗斯)和波兹南市(波兰)进行.从本试验看出,小孢子的发育阶段与花蕾大小有关,同时与品种及栽培环境有关.对花蕾进行低温预处理不能增加愈伤组织的形成,花药培养的第一个月在黑暗条件下进行可增加愈伤组织形成的频率,花药愈伤组织诱导培养基是LMA-1和Sh-2.     

花生花器官形态建成及异型雄蕊发育研究

本研究观察了四个花生栽培品种和一个异源四倍体野生种的花器官形态建成以及异型雄蕊的发育过程,以期为解释花生花发育相关基因的时空表达和花生育种提供形态解剖学依据.试验以花生普通型弗罗蔓生(Aachihypogaaavar.hypogaea'Florunner')龙生型永城小麻壳(A.hypogaeavar.hirsuta'Yong-cheng Xiaomake)、多粒型四粒红(A.hypogaea var. fastigiata 'Silihong)珍珠豆型白沙1016(A. hypogaea var. vulgaris 'Baisha1016')和异源四倍体野生种A. monticola不同发育时期的花芽为材料,利用扫描电镜、光学显微镜对花生花器官模式形态建成、雄蕊发育过程进行研究。结果表明,花两侧对称,常见花器官融合。花器官起始顺序为萼片一雄蕊、心皮一花瓣,共同原基的出现打乱了由外向内的器官起始顺序;对萼雄蕊早于对瓣雄蕊发育;旗瓣、翼瓣、龙骨瓣在花发育后期特化形成。五个品种花发育进程相同,对萼雄蕊、对瓣雄蕊环状相间排列,药室分布大致相同,仅退化雄蕊数量上有差别。退化雄蕊仅存花丝,无花药。雄蕊维管的大小与雄蕊发育程度正相关。     

木薯小孢子母细胞减数分裂观察及花粉加倍技术研究

利用2n配子途径实现有性多倍化是植物遗传改良的一种有效途径,人工诱导植物2n配子是克服天然2n配子比率低及难于利用的有效方法。本研究对木薯花序发育过程的小孢子母细胞减数分裂进行观察,以掌握木薯小孢子母细胞分裂过程中加倍的有效时期与花序发育及花蕾的外部形态特征的相关性,采用秋水仙素溶液棉浸法对木薯花序进行诱导,获得了加倍2n花粉。结果表明：当幼嫩花序长度约1.5~2.5 cm时,侧生小花梗开始出现,雄花蕾直径约1.0~1.5 mm时,木薯小孢子母细胞进入减数分裂前期Ⅰ至中期Ⅰ;该期采用0.3％秋水仙素+1％二甲基亚砜（DMSO）处理花序4~5 d,可获得2n雄配子,最高诱导率可达12.56％。