激光共聚焦显微技术在乳腺细胞凋亡研究中的应用

激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)是普通荧光显微镜、激光和计算机及相应软件组合的产物,它实现了连续光学切片,并广泛应用于活细胞三维重构及动态分析。乳腺细胞凋亡是乳腺生物学的重要研究内容,是乳腺发育、泌乳及退化过程的一个关键特征。近年来有关乳腺细胞凋亡的研究已经有了长足进展,文章综述了激光扫描共聚焦显微镜技术在乳腺细胞凋亡研究中的应用。     

激光扫描共聚焦显微镜在植物研究中的应用

荧光成像技术、光学显微镜和计算机成像分析系统的完美结合催生了激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的出现,其优越的结构特点实现了将较厚样品能够逐点逐层扫描成清晰图像,有利于各种荧光信号的采集,直观进行三维重建和样品多重荧光信号采集进行的定量分析。这些优势功能极大地提高了从细胞、分子水平来探求生物时空表达基本功能的能力。本文详细阐述了近年来随着该项技术发展的日益多样化,激光扫描共聚焦显微镜技术在植物组织化学、植物细胞器和细胞骨架、植物发育方面的应用。     

激光扫描共聚焦显微镜在园艺植物研究中的应用

综述了激光共聚焦显微镜的原理以及激光扫描共聚焦显微镜技术在园艺植物细胞学、植物荧光方面、发育生物学和遗传学的应用研究进展,并对其在园艺植物研究中的应用前景进行了展望。     

Identifying the ploidy of ginkgo pollen using laser scanning confocai and scanning electron microscope.

以经秋水仙碱诱导获得的银杏大花粉为材料,以未经处理的正常银杏花粉为对照,利用扫描电子显微镜和激光扫描共聚焦显微镜分别观察2种花粉表面形态,并分析对比其细胞内的DNA相对荧光量与银杏大花粉核内染色体倍性关系,为正确检出银杏二倍体花粉奠定重要工作基础。研究结果表明,此方法用于花粉粒的倍性鉴定科学准确,所需试验样本少,实用性强,在植物花粉倍性鉴定中有着较好的应用前景。     

应用LSCM和SEM鉴定银杏花粉的倍性

以经秋水仙碱诱导获得的银杏大花粉为材料,以未经处理的正常银杏花粉为对照,利用扫描电子显微镜和激光扫描共聚焦显微镜分别观察2种花粉表面形态,并分析对比其细胞内的DNA相对荧光量与银杏大花粉核内染色体倍性关系,为正确检出银杏二倍体花粉奠定重要工作基础。研究结果表明,此方法用于花粉粒的倍性鉴定科学准确,所需试验样本少,实用性强,在植物花粉倍性鉴定中有着较好的应用前景。      

Development of male gametophytes in Phalaenopsis

[目的]观察蝴蝶兰雄配子体的发育过程,探讨蝴蝶兰雄配子体发育规律,为蝴蝶兰种质资源的收集与保存和杂交育种提供参考依据.[方法]将蝴蝶兰花粉块用改良FAA固定,爱氏苏木精整体染色,常规石蜡切片用显微镜观察雄配子体的发育过程.[结果]蝴蝶兰小孢子母细胞减数分裂形成的小孢子四分体有四面体形、左右对称形、交叉形和T形等多种类型,小孢子四分体联结在一起形成花粉小块,并由花粉小块聚集成花粉块.小孢子进行不对称有丝分裂形成1个小的生殖细胞和1个大的营养细胞.随着花粉发育,生殖细胞进入营养细胞的细胞质中,花粉成熟时生殖细胞呈梭形,营养核呈新月形.[结论]蝴蝶兰为二细胞型花粉,花葶基部花蕾的花粉块可作为杂交育种授粉材料.     

蝴蝶兰雄配子体发育观察

[目的]观察蝴蝶兰雄配子体的发育过程,探讨蝴蝶兰雄配子体发育规律,为蝴蝶兰种质资源的收集与保存和杂交育种提供参考依据.[方法]将蝴蝶兰花粉块用改良FAA固定,爱氏苏木精整体染色,常规石蜡切片用显微镜观察雄配子体的发育过程.[结果]蝴蝶兰小孢子母细胞减数分裂形成的小孢子四分体有四面体形、左右对称形、交叉形和T形等多种类型,小孢子四分体联结在一起形成花粉小块,并由花粉小块聚集成花粉块.小孢子进行不对称有丝分裂形成1个小的生殖细胞和1个大的营养细胞.随着花粉发育,生殖细胞进入营养细胞的细胞质中,花粉成熟时生殖细胞呈梭形,营养核呈新月形.[结论]蝴蝶兰为二细胞型花粉,花葶基部花蕾的花粉块可作为杂交育种授粉材料.     

烟草BY-2细胞和蚕豆叶肉细胞原生质体微丝骨架及latrunculin B处理对其分布的影响

用酶解法分别制备烟草BY-2悬浮培养细胞和蚕豆叶肉细胞的原生质体,应用激光共聚焦显微镜观察经TRITC-鬼笔环肽荧光染色的2种原生质体的微丝骨架空间分布,以及观察用10和20μmol·L-1微丝抑制剂latrunculin B分别处理2种原生质体后对其分布的影响.结果表明:激光共聚焦显微镜清楚地显示出2种细胞原生质体中微丝精细排列的均匀网络结构;共聚焦显微成像显示了随latrunculin B处理时间的延长微丝解聚和微丝骨架分布的动态过程.建立原生质体制备、微丝骨架荧光染色、latrunculin B处理及激光共聚焦显微观察的实验体系为进一步研究植物微丝骨架的功能奠定了基础.     

檫木花粉发育过程的解剖学研究

采用石蜡切片技术对檫木花粉的发育过程进行了解剖观察.结果表明:檫木花两性,具4药室,腺体马蹄形,药囊瓣裂.单核小孢子核大,位于中央,随着小孢子液泡化,分化出2个大小不等的核,最后形成具有营养核和生殖核的成熟二细胞型花粉粒.扫描电镜下观察其成熟花粉粒为圆球形,外壁布满刺状突起,花粉粒不具萌发孔.花药壁完全分化时,由外到内依次是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,花药壁发育为基本型;表皮细胞1层,发育过程中始终存在;药室内壁在花药成熟时形成带状纤维层加厚;中层细胞、绒毡层细胞,在花粉粒发育成熟时退化消失.花粉粒形成过程中出现空腔花粉、花粉粒降解的现象,导致花粉异常,直接影响檫木的花粉质量和活力,从而影响结实.     

菠萝蜜花粉萌发及胚发育的显微观察

为了解菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)受精及胚发育过程,采用荧光显微、整染透明及石蜡切片法观察菠萝蜜的花粉萌发和胚发育过程。结果表明:1)菠萝蜜授粉6 h后,花粉粒开始萌发;授粉12 h后,花粉管开始进入花柱;授粉72 h后,花粉管通过花柱进入子房;2)谢花后第9天,胚乳先于合子分裂;谢花后第16、18和21天,胚依次发育至球形胚、心形胚和子叶胚,胚乳为细胞型胚乳;3)菠萝蜜不形成种子的主要原因有胚囊败育、胚珠败育及胚囊未受精。     

糜子花药和花粉的发育

把糜子花药和花粉发育的过程,划分为花药原基、孢原及造孢细胞、小孢子母细胞及其减数分裂、小孢子四分体、小孢子单核早期、小孢子单核中期、小孢子单核晚期、花粉第一次有丝分裂、2—细胞花粉和3—细胞花粉等10个时期.详细描述了各期的细胞形态学特征,并讨论了花药早期个体发育及花药、花粉发育过程中的极性现象.     

番茄(Lycoqersicon esculentum Mill)小孢子发生及其雄配子体发育的细胞学观察

番茄小孢子的发生从孢原细胞开始,经过造孢细胞,小孢子母细胞、四分体、小孢子、雄配子体等发育阶段,最后形成二核花粉.番茄的绒毡层细胞是由初生壁细胞衍生的同型的双核细胞,正常情况下在减数分裂时期至四分体时期同步溶解.番茄的绒毡层为"变形绒毡层"类型,即溶解后的绒毡层要形成周原质团流入药室.番茄小孢子母细胞的减数分裂为同时型,在减数第一次分裂后不立即形成细胞壁,而是形成一个双核细胞;第二次分裂中,两个核同时进行分裂,其方向互为垂直,当分裂完成时,在四个核之间产生细胞壁,分隔成一个呈正四面体形的四分体.新形成的小孢子有浓厚细胞质和一个位于中央的细胞核.小孢子进一步发育形成明显的细胞壁,增大体积,细胞核被挤向一侧,在贴近细胞壁的位置上细胞核进行有丝分裂.分裂的结果形成两个子核:生殖核和营养核,两核之间最初由一弧形细胞板分隔成两个不等的细胞.番茄小孢子的发育基本是同步的,大多数小孢子都能发育成正常的成熟花粉.     

小白菜小孢子发育与花器官形态相关性

通过DAPI染色观察不同大小的小白菜花蕾内小孢子发育外部形态结构特征及细胞学特征变化,以确定花粉发育时期,找出小孢子发育时期和花外部形态结构相关性,为花药或小孢子培养提供细胞学证据。研究结果表明：小白菜小孢子发育经过二分体时期、四分体时期、单核靠边期、单核居中期、2-胞花粉和3-胞花粉时期,各时期特征明显;且各发育时期与花蕾及花药外部形态密切相关,其中单核靠边期时花蕾纵径为 2.68~3.80 mm,横径为1.91~2.19 mm,花药纵径为 1.76~2.39 mm,横径为 0.64~0.82 mm,花药颜色为浅黄绿色,此时期适合花药、小孢子培养;因此可根据小白菜花蕾形态、大小和小孢子发育时期的相关性,确定花药、小孢子培养最佳时期的选蕾标准。     

牛角瓜大孢子与小孢子的发生发育观察

【目的】明确牛角瓜[Calotropisgigantea(Linn.)W. T. Aition]大孢子与小孢子的发生发育情况,为其耕作栽培学及植物学研究提供基础资料,也为其遗传育种研究及品种改良打下基础。【方法】于盛花期采集不同发育时期的牛角瓜花蕾,运用石蜡切片技术观察其大孢子与小孢子的发生发育特征。【结果】牛角瓜大孢子与小孢子的发育时期与其花器官外部形态特征存在对应关系,雄蕊的发生发育早于雌蕊。牛角瓜小孢子黏连成块状结构,与普通植物的分散型小孢子形成鲜明对比,其小孢子母细胞发育为连续型,绒毡层细胞有3~4层,为腺质绒毡层,单核期绒毡层细胞壁开始降解,花粉成熟后绒毡层细胞自溶。胚囊发育类型为蓼型,胚珠横生,无珠被;四分体呈线型排列,成熟胚囊有次生核。【结论】牛角瓜大、小孢子发生及雌、雄配子体发育与花器官外部形态大小密切相关,其结实率低并非雌性或雄性败育所致。     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制.[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1％I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计.[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育.而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育.[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一.单核期是其败育的关键时期.     

茶树花粉离体萌发中雄性生殖单位的形成和解散

结合DNA-DAPI荧光显微术和冬青油透明技术,研究了茶树花粉离休萌发过程中的核行为.着重报道了营养核的动态变化以及花粉管中雄性生殖单位的形成和解散,在此基础上,结合现有文献资料试从分子水平上探讨了营养核的可能功能.     

南瓜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育(英文)

[目的]研究南瓜花粉母细胞的减数分裂及其雄配子体发育过程,以期为南瓜花药培养等方面研究提供一定细胞学依据。[方法]采用爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对南瓜"天虹"的花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程中细胞结构变化和染色体行为进行了观察研究。[结果]南瓜花粉母细胞在细胞核分裂过程中,核膜核仁于中期I消失,末期I重新出现,此时形成2个新月形的细胞核,两核之间出现成膜体,但未出现细胞壁,该成膜体在中期Ⅱ又逐渐消失,末期Ⅱ重新出现。第2次分裂纺锤体中央离心扩散的成膜体与第1次分裂两核相对的中央界面形成的成膜体相连,小孢子细胞壁向心产生。多数四分体中包含四个子细胞,少数还含有额外的小细胞。单核靠边期核仁由1个分解成2～3个或多个,进入有丝分裂前期,成熟花粉为二细胞型。1.0～2.0cm长花蕾中多数花粉细胞处于单核期,可以将其作为花药或小孢子培养的取材依据。[结论]该研究结果为南瓜细胞遗传学方面的研究奠定了基础。     

不结球白菜波里马胞质雄性不育系花药发育的细胞形态学研究

以不结球白菜波里马胞质雄性不育系及相应保持系为试材，从显微和亚显微结构两个层次对花药发育进行对比研究。结果表明：不结球白菜Ｐｏｌ ｃｍｓ花药发育受阻于孢原细胞分化期，没有孢原细胞分化，不形成药室。不育系经低温作用后，能产生微量花粉，部分花分能形成隐原细胞，并且能经过造孢细胞，花粉母细胞，四分体，单胞花粉，二胞花粉等阶段而发育成成熟花粉。     

不结球白菜小孢子胚胎发生过程及发育途径研究

采用FDA荧光染色法对小孢子游离培养的发育过程进行了观察。结果表明:不结球白菜花粉母细胞减数分裂释放出的小孢子发育到单核靠边期及稍后时期染色最深、活力最强。多数游离小孢子培养经历的发育过程与合子胚相似,并且胚胎发育迅速,6～9 d产生大量球型胚,13 d开始出现子叶型胚胎。小孢子胚胎发育途径既有对称分裂并产生胚胎的途径(B途径),也有第1次不对称有丝分裂的方式;第1次不对称分裂后,既有营养细胞单独发育成胚的现象(A途径),也有营养细胞和生殖细胞共同发育成胚的现象(E途径),但未发现生殖细胞单独发育成胚的现象。     

水鬼蕉小孢子的发生和雄配子体形成

对水鬼蕉（Hymenocallis littoralis（Jacq．）Rome）雄花小孢子和雄配子体的发生发育进行了观察．结果表明,花药由4个花粉囊组成,花粉囊包括表皮、药室内壁、1～2中层和绒毡层,腺质型绒毡层．水鬼蕉小孢子母细胞减数分裂后其胞质分裂为连续型,四分体呈左右对称型和正四面体型．成熟花粉粒3-细胞型,呈近圆形．小孢子发生和雄配子体发育过程中有败育现象,产生空粒花粉粒．导致空粒花粉的主要原因是绒毡层细胞延迟解体退化,不能及时提供小孢子正常发育的营养．小孢子母细胞的胼胝质壁极易破裂．