蒺藜苜蓿小孢子不同发育时期花蕾形态与花药脱分化能力的研究

本研究以豆科模式植物蒺藜苜蓿为材料,研究其小孢子不同发育时期与花蕾形态的相关性,以及花药脱分化能力。结果表明：蒺藜苜蓿小孢子发育可分为单核早中期、单核靠边期和双核期,不同时期的小孢子与花蕾外部形态具有明显相关性。根据花蕾形态判断小孢子不同发育时期并进行培养,其中单核靠边期小孢子的花药愈伤组织诱导率最高,可达37.21%;单核早中期为4.82%,而双核期小孢子的花药无脱分化能力。这说明小孢子单核靠边期是蒺藜苜蓿花药培养的最佳时期,此时期的花蕾膨大,萼片绿色且比花瓣稍短。     

白芦笋小孢子发育时期与花器形态相关性研究

为了寻找白芦笋小孢子发育时期的鉴定方法以及探讨小孢子发育时期与花器形态的相关性,采用苯酚品红、醋酸洋红和醋酸铁矾水合三氯乙醛苏木精染色液进行染色观测,并对白芦笋小孢子发育时期的细胞学以及小孢子不同发育时期与花蕾大小的关系进行了研究。结果表明,醋酸铁矾水合三氯乙醛苏木精染色效果最好;白芦笋小孢子发育经四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期,各时期的特征明显;白芦笋小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征密切相关,不同发育时期的花蕾其纵径、横径间差异显著,白芦笋品种的小孢子处于单核靠边期时花蕾纵径为2.30 mm,花蕾横径为1.76 mm;依据白芦笋花蕾的纵径和横径可判断小孢子的发育时期,从而确定小孢子培养最佳时期所对应的选蕾标准。     

火龙果小孢子不同发育时期的形态特征

阳现蕾起观测"紫红龙"火龙果花蕾发育的动态变化,采集从现蕾期起1至13天的花蕾,通过电子显微镜观察火龙果小孢子在不同发育时期的外部形态结构特征及细胞学特征变化,为花药或小孢子培养提供细胞学依据和最佳取材时间,以期建立高效、稳定的火龙果花药或小孢子组织培养体系。结果表明,火龙果小孢子发育经历了四分体时期、单核早期、单核靠边期和双核期,最后发育为成熟花粉粒,每个时期具有明显不同的形态特征;火龙果小孢子发育时期与花蕾的大小和花药的长度紧密相关。火龙果花蕾纵径在5.5~6.0 cm,横径在2.5~3.2 cm,绝大数小孢子发育至四分体时期,此时对应的花蕾发育天数约为4 d;花蕾纵径在6.8~7.6 cm,横径在3.0~3.4 cm,绝大数小孢子发育至单核早期,此时对应的花蕾发育天数约为5 d;花蕾纵径在8.1~8.6 cm,横径在3.3~3.9 cm,绝大数小孢子发育至单核靠边期,此时对应的花蕾发育天数约为6 d;双核期时,花蕾纵径在8.9~10.5 cm,横径在3.8~4.4 cm,对应的花蕾发育天数约7~8 d。因此,可以根据火龙果花蕾的形态、大小和花药发育时期,从而确定小孢子最佳培养时期对应的选蕾标准。     

白芷小孢子发育时期与花器形态相关性分析

目的：研究3个白芷品系小孢子发育时期与花蕾形态和花药形态的相关性,以期直接从花蕾形态和花药形态判断小孢子的发育时期。方法：采用苯酚品红对白芷小孢子进行染色,对白芷小孢子发育的细胞学以及小孢子不同发育时期与花柄长、花蕾大小、花药直径、花蕾和花药颜色的关系进行研究。结果：白芷小孢子发育经过四分体时期、单核前期、单核中晚期、二核期和三核期共5个时期,各时期特征明显;3个白芷品系小孢子发育时期与花蕾的外部形态和花药颜色密切相关,其中以CX08-2的花柄长、花蕾直径和花药长度最大,其次为B-2,而B-6为最小;但单核中晚期与其相邻时期的花柄长、花蕾直径和花药长度未达到显著水平,花瓣颜色、花瓣是否开裂和花药颜色可以作为花药培养取材的直观依据。结论：通过花器官形态判断小孢子的发育时期可以为白芷花药培养接种材料的选择提供依据。     

甜椒小孢子发育的细胞学观察

为研究甜椒小孢子发育时期的染色鉴定方法以及探讨小孢子发育时期与花器形态的相关性,采用不同染色方法进行甜椒小孢子的细胞学观察,并对小孢子发育期的细胞学特征以及小孢子不同发育时期与花器外观形态的关系进行研究。结果表明,甜椒小孢子经酒精盐酸处理后,用醋酸洋红染色液的染色效果最佳;甜椒小孢子的发育经历四分体期、单核早期、单核中期、单核后期、双核期直至花粉粒成熟期,各时期的特征明显;甜椒小孢子各发育时期与花蕾外部形态具有密切的相关性。     

朝鲜白头翁小孢子发育时期与花器形态的相关性研究

为了寻找朝鲜白头翁小孢子发育时期的鉴定方法以及探讨小孢子发育时期与花器形态的相关性,采用常规石蜡切片法,对朝鲜白头翁小孢子发育时期的细胞学以及小孢子不同发育时期与花蕾大小的关系进行了研究。结果表明：朝鲜白头翁每个花药具4个花粉囊,小孢子母细胞减数分裂属同时型,小孢子在四分体中的排列属四面体型。成熟花粉粒属2-细胞型,并有3个萌发沟。花粉囊壁由4层细胞构成,即表皮（1层）、药室内壁（1层）、中层（1~2层）、绒毡层（1层）。绒毡层发育属腺质型（或分泌型）,出现多核现象。朝鲜白头翁小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征、花药颜色有一定的相关性。小孢子处于单核期时花蕾长度在1.10~1.20 cm,花萼外侧颜色为紫红色,花药的颜色为黄色,花丝的长度为0.4~0.5 cm。朝鲜白头翁同一花蕾不同花药小孢子的发育存在一定程度的渐续性。     

黑皮冬瓜小孢子发育与花蕾形态建成的相关性研究

对4个黑皮冬瓜品种的小孢子发育进行了细胞学观察,并比较分析了小孢子发育与花蕾形态建成的相关性。结果表明,4个黑皮冬瓜品种的小孢子发育过程相同,可分为四分体时期、单核居中期、单核靠边期、单核有丝分裂期和双核期5个时期。小孢子发育与雄花蕾形态建成密切关联,小孢子直径与蕾径、蕾长、萼长、瓣长及雄蕊直径均呈对数式的正相关。因此,黑皮冬瓜小孢子发育时期可以根据雄花蕾的形态指标判定。黑皮冬瓜小孢子发育处于单核靠边期的雄花蕾蕾长0.54~0.76 cm,蕾径0.53~0.73 cm,萼长0.78~1.18 cm,瓣长0.49~0.60 cm,雄蕊直径0.39~0.53 cm,蕾长/蕾径0.99~1.06,萼长/瓣长1.68~1.97,着生于开花节之上的第7~8节。     

厚轴茶雄性不育株花药败育的生物学特性和细胞学研究

为明确厚轴茶(Camellia crassocolumnaH. T. Chang)雄性不育株花器发育形态、花药和花粉败育时期及兵细胞学特征,利用体视显微镜、石蜡切片技术、染色体制片和DAPI染色法,对厚轴茶雄性不育株和可育株开花迚程、花器形态、花药发育过程、花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程比较观察。结果显示,厚轴茶花属于完全花,花药其四室、呈蝶形,花药壁发育为基本型,绒毡层细胞其双核,于四分体时期形成分泌型细胞,单核花粉期开始降解,花粉母细胞经过减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和胞质分裂后形成四面体型四分体,小孢子呈三角形,成熟花粉为二细胞型花粉。花蕾发育早期,不育株雄蕊发育正常,与可育株无明显差异。花蕾发育后期,不育株花丝弯曲,花药粘连、干瘪、褐化、坏死,不裂药。不育株减数分裂期绒毡层细胞异常增生、排列混乱,单核至双核花粉期绒毡层延迟降解。不育株花粉母细胞减数分裂过程中存在环状单价体、滞后染色体、染色体桥、染色体缺失、不均等分离、微核和多分体等异常现象。不育株小孢子胞质紊乱,单核期花粉粒相互粘附,花粉壁皱缩变形,花粉细胞质和细胞核模糊不清,成熟花粉细胞空瘪凹陷。研究结果表明,厚轴茶雄性不育花器形态属雄蕊萎缩型和花药异常型,花药发育受阻于减数分裂至单核花粉期,存在花粉母细胞败育型和单核败育型。单核花粉期是兵花药败育的主要时期。花药绒毡层异常发育和延迟降解,花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,小孢子和花粉粒发育异常可能是兵花药败育的主要原因。     

新型陆地棉细胞质雄性不育系花器形态学和细胞学观察

 采用石蜡切片法,对一种来源于陆地棉的新型细胞质雄性不育材料的3份转育材料（G22A,H109A和1793A）的花药发育过程进行了花器形态及细胞学观察。花器形态和细胞学观察结果表明,G22A,H109A和1793A三个不育系均花瓣小,花丝短,柱头明显外露,败育彻底,无花粉。败育时期主要发生在造孢细胞增殖时期至小孢子母细胞减数分裂前,表明这3份不育材料不育性状不受细胞核基因的影响。对不育材料与其保持系细胞学观察发现,不育材料与正常花药发育细胞学形态上主要差别是绒毡层发育。不育系绒毡层的着色不明显,大小与中层细胞相似且在整个花药发育过程中不降解,而保持系绒毡层的着色深,在小孢子发育过程中逐渐降解。因此,根据细胞学研究结果可以说明花药中绒毡层发育异常是该来源于陆地棉的新型细胞质雄性不育材料败育的细胞学基础。     

光皮树小孢子发育及其对花药愈伤组织诱导的影响

为了构建光皮树花药组织培养技术体系,以光皮树优良无性系湘林G1小孢子不同发育时期的花药为外植体进行愈伤组织诱导,结合对其小孢子不同发育时期中花的形态特征观察和叶片中GA、IAA、ZR、ABA内源激素变化研究,综合分析小孢子不同发育期对花药愈伤组织诱导的影响。结果表明：光皮树优良无性系湘林G1小孢子在花粉母细胞、四分体、单核细胞和双核细胞4个时期的花药愈伤组织诱导具有显著差异,其中处于单核靠边时期能获得较高诱导率;花药愈伤组织诱导率与小孢子不同发育时期叶片中内源激素GA、IAA、ZR、ABA的含量存在一定的相关性,其中与ABA的含量成显著负相关性。     

2个MADS-box基因在山葡萄雌花和雄花中的表达分析

为了探明MADS-box基因在山葡萄性别分化中的作用,笔者利用实时荧光定量PCR技术对Vv MADS5和Vv MADS8 2个基因在山葡萄雌、雄花发育过程的表达情况进行分析。结果表明,2个基因在山葡萄雌花和雄花中都有表达,Vv MADS8在雌花和雄花中的表达趋势以及表达量基本相同。Vv MADS5在雌花和雄花中的表达类型相同,而其在雌花中的表达量显著高于雄花。Vv MADS8在花芽膨大期(4月30日)表达量最高,而Vv MADS5在花序展露期(5月14日)表达量最高。Vv MADS8、Vv MADS5参与山葡萄性别分化,但不是控制性别分化的关键基因。     

海南鹧鸪茶的研究进展

鹧鸪茶为常绿灌木或小乔木,系大戟科野桐属植物,具有明显的清热解毒、消炎、利胆、解油腻、助消化等功效,是一种具有海南特色的经济和药用植物。笔者考察了鹧鸪茶植株的形态特征、地理分布与生态分布;系统概述了鹧鸪茶的功能成分分析、毒性试验、药理作用与临床应用、分子遗传学和开发加工等研究现状。提出研究鹧鸪茶植株的性别、花期与果期、叶色及其香味成分形成机理的必要性,阐明了开展对鹧鸪茶茶多酚的药理研究和开发中药古籍描述的多种药用功效的发展前景。     

人工群落光环境对海州常山生长与观赏品质的影响

以人工栽培群落为背景,研究不同光照条件对海州常山生长特性与观赏品质的影响。利用常用的测量方法测定海州常山的生长指标和观赏品质参数,并使用TPS-2便携式光合仪测定海州常山的光合作用,观察不同处理的光合特性。且借助光学显微镜(Olympus CX-31) ×40倍下,用数码显微成像系统(Olympus DP-20)照相,用数码测距软件Motic Images Advanced 3.0标定,观察各光照条件下的气孔特性。结果表明：随着光照强度的逐渐降低,叶片有不同程度的减小,比叶面积升高;组织含水量升高,干重/鲜重下降,而叶绿素相对含量则先升高后下降,81%光照时达最大值;净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有较大程度的下降,胞间CO₂浓度升高;气孔大小、气孔密度均下降,气孔开度则先升高后下降,81%光照时达最大值。观赏品质也有很大不同,81%光照下始花期、小花初放期、盛花期均提前,开花时间最长,花序长度达最大值。随着光照强度的减弱,低于全光照44%后,花期明显延迟,观赏花期缩短,花序直径、单花序小花数量、总花序数量、花序长度均显著减少。因此,研究表明适当遮荫有利于促进海州常山的生长,提高其观赏品质,过度遮荫则会明显影响生长和观赏品质。     

贪铜菌6-5双组分信号系统czcR2-czcS2 的克隆

为阐明贪铜菌6-5的耐镉机理,更有效的治理土壤重金属污染。本研究利用同源序列克隆技术从本研究室筛选的高耐镉菌株贪铜菌6-5中成功克隆出双组分信号转导系统czcR2-czcS2,通过DNA测序及序列比对,结果表明,该扩增产物的DNA序列与耐金属贪铜菌CH34中megaplasmid质粒的czcR2和czcS2基因的同源性分别为99%和98%。czcR2-czcS2彼此相邻,并且转录方向一致,很可能作为一个独立的操纵子控制其他功能基因的表达。并利用生物信息学对该调控基因的一般特性、跨膜区和信号肽进行了预测,该研究为开展更为深入的研究以及制定有针对性的重金属污染治理对策建立了基础,具有重要的理论意义和实际应用潜能。

     

乌桕和无患子容器苗育苗密度与苗木生长和质量的关系

为提高乌桕与无患子的苗木品质,研究育苗密度对乌桕与无患子的苗木生长形态变化及苗木品质的影响。试验以当年生乌桕与无患子幼苗为试验材料,设不同育苗密度5个处理,测定分析不同育苗密度下乌桕与无患子幼苗的生长进程以及干物质积累、叶片数、主根长形态指标。结果表明:不同育苗密度下,乌桕与无患子的生长进程差异十分显著;且无患子和乌桕的苗高随着密度的变大逐渐增加,但是当苗高增加到一定程度时,苗高并未随之增加;乌桕、无患子的单株、茎生物量表现为随着育苗密度的变大而逐渐增加。且乌桕与无患子的合格苗所占的百分率随其苗木密度的变大而降低,与之呈负相关关系。综合苗高、地径、单株生物量、茎生物量、幼苗形态因子分化参数、合格苗率、单位面积合格苗数等指标,无患子以育苗密度为280~342株/m2、乌桕以育苗密度为337~412株/m2时,其生长形态和植株品质比较协调,植株苗木品级合格率较高。     

百合科十二卷属玉露的组培快繁关键技术研究

为建立十二卷属多肉花卉玉露的快繁技术体系,以当年抽生的花序为外植体,以MS为基本培养基,研究不同的激素配比对外植体的诱导、分化、增殖、壮苗与生根的影响,建立适合玉露离体快繁的技术体系,最佳启动培养基为MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.02 mg/L,愈伤组织诱导及分化培养基MS 6-BA 0.5 mg/L KT 0.5 mg/L NAA 0.01 mg/L,愈伤组织诱导率达87.1%,丛芽分化率达52.3%,生根培养基为1/2MS IBA 0.5 mg/L NAA 0.1 mg/L AC 0.5 g/L。试管苗生根率达97.5%,炼苗成活率达90%以上。本项研究结果可以在不损伤母本的基础上实现玉露的人工组培快繁,通过此项技术可以实现玉露种苗的规模化生产。     

蝉蜕诱导对球孢白僵菌生物学特性及其毒力影响的研究

利用改良蝉蜕诱导培养基对球孢白僵菌进行诱导,以无蝉蜕PDA培养基作为对照,目的是比较蝉蜕诱导后球孢白僵菌菌株的生长速率、产孢量、孢子萌发率等多个生物学指标,及二者对3龄亚洲玉米螟幼虫的毒力。经蝉蜕诱导的球孢白僵菌菌株的产孢量、孢子萌发率以及对玉米螟幼虫毒力都高于对照组,且差异显著,对玉米螟幼虫毒力处理组LT₅₀为4.73天,对照组需要6.97天。同时经蝉蜕诱导过的菌株开始产孢时间和胞外蛋白酶活性都优于对照组,胞外蛋白酶活性的变化范围是1.497×10^-2~3.538×10^-2 IU/mL,但经诱导菌株的生长速率低于处理组。鉴于球孢白僵菌菌株经蝉蜕诱导后,其产孢量和孢子萌发率增加,并且能够增强对玉米螟幼虫毒力,可利用其进行球孢白僵菌菌种保存和改良。