大葱雄性不育系的雄蕊特征及花药细胞学研究

以大葱不育系和保持系为试材,对其进行了形态学和细胞学观察,以揭示大葱雄性不育系和保持系的雄蕊鉴别特征及雄性不育发生的细胞学机制。结果表明:大葱不育系的花药外形表现为干瘪,无花粉粒散出,花粉囊内的花粉粒无活性;保持系的花药外形饱满,成熟后开裂,有黄色花粉粒散出,花粉囊内的花粉粒活力为91.65%;通过对大葱不育系和保持系花药发育的细胞学比较发现,大葱不育系的花粉败育原因体现在3个方面:一是绒毡层细胞的提早液泡化并解体,解体时间始于花粉母细胞时期,到单核花粉粒时期几乎完全消失,不能为小孢子发育提供必需的营养物质;二是绒毡层细胞内的原生质浓度低,无明显的多核现象,该绒毡层细胞的异常也造成营养物质供应不足,引起花粉粒败育;三是在单核花粉粒到成熟花粉粒发育过程中,有些花药的药隔细胞纤维化,阻碍了水分和营养物质由维管束向花粉囊的输送,从而引起花粉粒败育。而保持系的花药绒毡层细胞在花粉母细胞和减数分裂时期,细胞质浓、染色较深、无早期液泡化现象,在单核花粉粒时期出现解体,一直到花粉粒成熟才逐渐解体消失。该研究为田间鉴定大葱不育系及揭示不育发生的细胞学机制奠定了基础。     

柑桔体细胞杂种的花粉育性及其遗传稳定性

对原生质体融合产生的５个已开花的体细胞杂种的花粉育性观察表明，它们的花粉染色活力在０－９０．１８％之间。其中４个体细胞杂种的花粉育性介于双亲之间，偏向高值亲本；种间异源四倍体体细胞杂种产生７．１８％－１８．５９％的小花粉，这类花粉只有正常花粉粒的１／３左右大小、内空。脐橙与红桔的体细胞杂种不产生花粉。墨西哥来檬与伏令夏橙的体细胞杂种花粉育性稳定，年份间无显著差异；粗柠檬与哈姆林甜橙的体细胞杂种无性繁殖后代之间，花粉育性无显著差异。     

柑桔体细胞杂种的花粉育性及其遗传稳定性

对原生质体融合产生的５个已开花的体细胞杂种的花粉育性观察表明，它们的花粉染色活力在０－９０．１８％之间，其中４个体细胞杂种的花粉育性介于双亲之间，偏向亲值亲本，种间异源四倍体体细胞杂种产生７．１８％￣１８．５９％的小花粉，这类花粉只有正常花粉粒的１／３左右大小、内空，脐橙与结桔的体细胞杂种不产生花粉，墨西哥来檬与伏令夏橙的体细胞杂种花粉育性稳定，年份间无显著差异，粗柠檬与哈姆林甜橙的体细胞杂种无性     

丽椪2号椪柑无核机制研究

为系统探明椪柑无核发生的机制,以无核椪柑新品种丽椪2号和普通有核椪柑为试材,对雌雄配子体的育性和亲和性进行了观察。结果表明,丽椪2号花粉发芽率、花粉染色活力和花粉粒数量等与有核对照存在显著性差异,属于低育型花粉。丽椪2号花粉母细胞在减数分裂期染色体行为发生了异常,出现较高频率的染色体链及少部分的染色体环和落后染色体。授以高育性的雪柑花粉后,丽椪2号仍能形成无核果。切片观察发现,丽椪2号胚囊母细胞在四核期已完全退化。因此,胚囊高度败育是丽椪2号产生无核的主要原因。     

大葱CMS 58 不育系及保持系花药和花粉的显微观察

利用石蜡切片技术对大葱细胞质雄性不育系 58 A1、58 A2 及其保持系58 B 的花药发育过程进行了比较,并利用扫描电镜技术观察了3 个样品的花粉粒。石蜡切片结果显示：大葱不育系58 A1 花药绒毡层提前解体,影响了正常小孢子的形成,导致花粉败育;而58 A2 的花药绒毡层异常增厚,挤压药室内的小孢子,小孢子内的物质流失,导致花粉败育。58 A2 药室内壁细胞细胞壁没有加厚,花药同侧的2 个花粉囊之间的细胞层极厚,可能是花药成熟后无法开裂的主要原因。扫描电镜结果显示：花粉粒呈长球形或超长球形,具单沟,外壁为脑纹状雕纹,不育系的成熟花粉粒很少或多数为干瘪花粉粒。     

大葱雄性不育系及保持系花药和花粉发育的细胞学比较研究

为了从细胞学角度研究大葱雄性不育的机理,利用石蜡切片法对大葱雄性不育系及保持系花药与花粉发育过程进行比较研究。观察结果表明:大葱雄性不育系和保持系的小孢子母细胞都能正常进行减数分裂,四分体可以释放出小孢子。雄性不育系的花粉败育发生于单核小孢子时期,具有单核败育的特征。观察发现大葱雄性不育系的小孢子有2种败育类型:(1)绒毡层细胞正常发育,但中层细胞发生了延迟解体的现象,小孢子时期仍然存在,与逐渐缩小的药室一起挤压小孢子细胞成一染色极深的团块状物质;(2)绒毡层提前解体,不能提供小孢子发育所需的营养,小孢子的细胞质和细胞核逐渐解体,仅剩下内空的花粉粒。花粉败育不仅与绒毡层有关,还与中层细胞密切相关。     

柑橘种间六倍体体细胞杂种开花及其花粉育性

 二倍体锦橙+种间四倍体体细胞杂种HR (哈姆林甜橙+ 粗柠檬) 的种间六倍体体细胞杂种植株移入温室7年后(即2004年) , 有1株六倍体首次开花, 花粉染色活力40.8% , 花粉萌发率3.7%;2006年该植株再次开花, 花粉染色活力为20.3%。由于自然界中没有柑橘六倍体, 本研究是人工的方法创造出可育的柑橘六倍体体细胞杂种植株的首例报道。     

锦橙花粉育性研究

据两年测定结果,锦橙正常花粉率仅31—32％。切片观察到小孢子发生及雄配子发育过程中的若干异常现象,最常见的是各种畸形小孢子,其次为大量不正常四分体。由此推测从四分孢子期至四分孢子发育成单核花粉粒为锦橙花粉败育的主要时期,部分花粉母细胞减数分裂不正常可能系锦橙花粉部分不育的主要原因。发现锦橙花粉在荫发中存在一种异常花粉管,无壁的形成,也不呈管状,仅在萌发孔处胀破,“吐”出细胞质,这在柑桔类植物中尚未见报道。     

扁桃花粉数量及花粉质量的检测

对扁桃品种新2号、新9号、吉莎的花粉量、染色率、发芽率进行了检测。对花粉分散剂进行了选择,其中以10％葡萄糖溶液作为桃属植物花粉悬浮剂最为适宜。新2号、新9号、吉莎3个品种在不同时期开放的花,其花药内花粉粒数有显著差异,开花早的,其花药内花粉粒数较多,开得较晚的,其花药内花粉粒数较少,盛花期3个品种平均每个花药花粉量基本相同,近4000个花粉粒。花粉经染色与花粉发芽实验,表明新2号、新9号花粉染色率均在60％以上,发芽率接近60％,吉莎花粉染色率和发芽率偏低,因此新2号和新9号作为扁桃授粉树较好。     

萝卜雄性不育性的几性特性研究

通过对萝卜２３４株雄性不育株的花器形态观察，将其分成３种类型：花冠退化型，雄蕊萎缩型，花粉败育型。花粉败育型中按柱头外露情形可观察形可观察到柱头外露，半外露及不外露３种状态。萝卜雄性不育系的四分体子孢子正常，花粉粒从小孢子形成以后开始退化。４０１Ａ、７７０１Ａ在小群体中的育株率达１００％。通过３对雄性不育材料及其保持系的酯酶同功酸分析，不育系与保持系之间的区别主要表现在第５条和第６条酶带，酶带显色     

20个不同萝卜品种花粉活力、形态及柱头可授性的比较研究

花粉活性和柱头可授性强弱是植物生殖生长的关键,了解萝卜的花粉活性和柱头可授性对萝卜杂交育种具有重要意义.本试验选取20个不同萝卜品种,采用TTC染色法测定其花粉活力,采用扫描电镜观察其花粉形态,采用联苯胺-过氧化氢法测定其柱头可授性.试验结果表明,20个参试萝卜品种中,世纪春花粉活力最强,领航者花粉活力最弱;韩国白玉春柱头可授性最强,郑研791柱头可授性最弱;20个参试萝卜品种花粉粒具有较好的整齐度,整体形状均为长椭圆状,表面纹饰均为穴网状,萌发孔均为三沟状,花粉均呈单粒存在且两侧对称;韩春101、梅花春晚花粉粒较大,韩国大根、领航者花粉粒较小;领航者P/E值最大,高原秋P/E值最小;梅花春晚、新白锦玉网眼密度最大,亚春2号网眼密度最小.20个参试萝卜品种的花粉活力、柱头可授性以及花粉形态存在不同程度的差异,试验结果不仅有助于了解不同萝卜品种的生殖特征,还可为调整花期、提高萝卜制种率以及在不同萝卜品种间开展杂交育种提供理论依据.     

柑桔同源及异源四倍体花粉育性研究

对８个柑桔同源四倍体及通过原生质体融合得到的２个异源四倍体的花粉育性和花粉粒大小进行了测定。结果显示，同源四倍体柑桔花粉育性平均为３６％，约为二倍体（６２％）的６０％。‘伏今夏’甜橙由于是异质结合的染色体易位突变体，其同源四倍体花粉育性比二倍体（２３％）高出５０％。权（Ｐｏｎｃｉｒｕｓｔｒｉｆｏｌｉａｔａ）与甜橙（Ｃｉｔｒｕｓｓｉｎｅｎｓｉｓ）属间以及来檬（Ｃ．ａｕｒａｎｔｉｆｏｌｉａ）与甜橙种间四倍体体细胞杂种花粉育性介于其双亲之间，花粉育性分别为各自高值亲本的９９％和７５％。同源及异源四倍体花粉粒体积平均为二倍体的２倍或双亲之和。本结果说明，柑桔体细胞杂种可作为杂交亲本进一步被利用。     

中国野生葡萄花粉形态学研究

对原产中国 2 3种或变种 ,共计 71个类型的野生葡萄及 9个其它栽培种或品种的花粉形态进行了系统观察研究。根据花粉大小 ,可将葡萄花粉分为五类 ,并给出了分类标准 ;花粉粒赤道宽与极轴长之比 (E/P) ,既可用于正常花粉的形态分类 ,又可作为不同种类花粉育性的形态鉴定指标 ;除巨峰为四沟孔类型外 ,其它正常花粉种类的花粉粒均为三沟孔型 ,雌能花种类的花粉无萌发沟孔存在 ;另外还对花粉壁表面孔穴大小、密度进行了测定和描述分类     

扁桃花粉的发生及发育

以扁桃品种双果为试材,对扁桃小孢子和雄配子体形成的全过程进行了解剖学观察,结果表明:扁桃雄性孢原细胞在9月底分化完成,越冬前形成小孢子母细胞,11月下旬开始进行减数分裂,在越冬期减数分裂过程仍在继续,孢质分裂类型为同时型,成熟花粉粒为2-细胞型;绒毡层为腺质绒毡层类型;部分花药中产生巨型花粉粒,生长势弱的树体形成较多巨型花粉粒。又以新疆喀什地区4个扁桃主栽品种为试材,进行了花粉的数量、败育率和萌发率的测定,结果表明:双果的花粉量最大,纸皮的花粉败育率最低、萌发率最高,麻壳花粉量最少而败育率最高。     

锦带花粉生活力测定方法的研究

采用4种不同染色方法及离体萌发培养法对锦带花粉生活力进行测定.结果表明:采用醋酸洋红染色法,花粉粒均被染成红色,而TTC染色法无法使花粉着色,因此这2种方法不能作为测定锦带花粉生活力的染色方法;I-KI染色法虽能测定花粉生活力,但测定值明显偏高,也不适宜采用;而过氧化物酶染色法的测定值与离体萌发培养法的测定结果相近,故认为是测定锦带花粉生活力的最适染色法.     

关苍术的开花动态和花蕊形态及花粉活力研究

以关苍术为试材,通过挂牌调查、扫描电镜观察及花粉培养等方法,研究了关苍术开花动态、花蕊形态及花粉活力。结果表明:关苍术单株花序的开放顺序是自上而下,花序为由外至内,雌花花期为12~14d,两性花花期为14~17d;关苍术花粉最长轴为57.95±2.44μm,属于大孢粉,花粉粒形态指数为1.19,属于长球形;检测花粉活力的染色法中以联苯胺-过氧化氢染色为最好,适宜的花粉培养条件为蔗糖浓度15%、培养温度25℃、培养时间4h,此条件下花粉萌发率达80.4%。     

洋葱S型细胞质雄性不育相关基因的挖掘及分子标记开发

以洋葱（Allium cepa L.）S型细胞质雄性不育系和保持系材料为试材,对洋葱线粒体全基因组中的58个开放阅读框（ORF）进行差异表达分析,发现了一个表达差异片段orf393。采用实时荧光定量PCR技术,利用洋葱S型细胞质雄性不育系和保持系的根,叶片,花茎以及花粉母细胞、四分体、单核花粉粒、成熟花粉粒等4个发育时期的花蕾对orf393进行时空表达分析。结果表明：orf393在洋葱S型细胞质雄性不育系的根、叶片、花茎和4个发育时期的花蕾中均有表达,尤其是在四分体时期花蕾中表达量最高,之后恢复到营养生长时期的表达水平,但在保持系中未见其表达,这表明orf393是组成型表达,可能与洋葱的花粉发育存在某种关联。利用orf393在S型细胞质雄性不育系和保持系之间的序列差异,开发了一个稳定可靠的鉴别洋葱细胞质类型的SCAR分子标记GXX393。     

花粉不同保存方法对西瓜授粉效果及种子质量的影响

为筛选出适宜的简易花粉保存方法,采用常温保湿和干燥保存2种方法保存花粉,并对西瓜花粉活力、坐果率、结籽率、种子千粒质量、发芽势及发芽率进行了比较分析。试验结果表明,2种保存方法保存的花粉活力、授粉之后的坐果率、结籽率及种子质量均与对照（活体授粉）差异不显著,说明实践中可采用常温保湿保存和干燥保存方法短期保存花粉,综合分析表明短期常温保湿保存花粉效果较好且省力。     

基于绿色荧光蛋白观察的花粉介导转化泡桐初探

以泡桐花粉为受体,在超声波的作用下将含有绿色荧光蛋白(GFP)基因的质粒与花粉共处理,利用荧光显微镜对GFP基因在花粉粒及花粉管中的表达进行了示踪观察。结果表明:100g/L的蔗糖溶液是泡桐花粉较适宜的体外培养液;花粉粒有较强烈的自发荧光,因此不能根据花粉粒荧光来确定GFP基因是否表达;处理组花粉管较对照呈现强烈的绿色荧光,表明GFP基因在花粉管中表达。该试验首次利用泡桐花粉对GFP基因的表达观察,初步证明了这一转基因方法对泡桐花粉转化的可行性。     

花椰菜细胞质雄性不育系的细胞学研究

以花椰菜细胞质雄性不育系09-R9为试材,以可育材料24为对照,采用常规石蜡切片技术,对花椰菜细胞质雄性不育系的花药败育过程进行细胞学研究。结果表明：花椰菜细胞质雄性不育系的花药可以形成部分外形正常的花粉囊,但囊内物质随着花蕾的发育逐渐解体,最终这种不正常的花粉囊全部解体消失。不育系花药发育受阻于花粉母细胞形成之前,此时花粉囊内未见绒毡层,可能是其本身并未形成绒毡层。