苹果花柱蛋白质对其花粉萌发及生长的影响

[目的]研究花柱蛋白质对苹果(Malus domestica)花粉萌发及生长的影响,为克服苹果自交不亲和提供重要依据。[方法]以6个苹果品种(红奥、早红香、嘎拉、富士、金冠和夏光)的花柱和花粉为试验材料,花柱蛋白质浓度分别为0.5、1.0、2.0、3.0、5.0μg/μl,以不添加花柱蛋白质为对照。[结果]培养基中加入不同浓度苹果花柱蛋白质对其自花花粉萌发和生长均有抑制作用,并且同一品种花粉萌发受抑制程度随培养基中花柱蛋白质浓度的提高而加强。培养基中加入花柱蛋白质后对自交亲和的苹果品种早红香花粉萌发和花粉管生长的抑制程度较自交不亲和苹果弱,花粉萌发率均在76.46%以上,花粉管长度在770.16μm以上。[结论]花柱蛋白质对苹果花粉萌发及生长均有抑制作用,且对自交亲和品种的抑制程度较自交不亲和品种弱。     

Effects of Apple(Malts domestica) Style Protein on Its Pollen Germination and Growth

[目的]研究花柱蛋白质对苹果(Molus domestica)花粉萌发及生长的影响,为克服苹果自交不亲和提供重要依据.[方法]以6个苹果品种(红奥、早红香、嘎拉、富士、金冠和夏光)的花柱和花粉为试验材料,花柱蛋白质浓度分别为0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 μg/μl,以不添加花柱蛋白质为对照.[结果]培养基中加入不同浓度苹果花柱蛋白质对其自花花粉萌发和生长均有抑制作用,并且同一品种花粉萌发受抑制程度随培养基中花柱蛋白质浓度的提高而加强.培养基中加入花柱蛋白质后对自交亲和的苹果品种早红香花粉萌发和花粉管生长的抑制程度较自交不亲和苹果弱,花粉葫发率均在76.46％以上,花粉管长度在770.16μm以上.[结论]花柱蛋白质对苹果花粉萌发及生长均有抑制作用,且对自交亲和品种的抑制程度较自交不亲和品种弱.     

粉蓝烟草(Nicotiana glauca)S—糖蛋白对离体花粉管生长的影响

在已论述粉蓝烟草(Nicotiana glauca)花柱S—糖蛋白分离和测序的基础之上,本文报道了离体培养条件下,纯化的S—糖蛋白对花粉萌发及花粉管生长的影响.在培养基中加入S—糖蛋白时,不同来源的花粉均能顺利萌发,但是同源花粉管生长却被特异性地抑制,而非同源花粉则能继续正常生长.在优化离体培养条件下,花粉管生长速率仍低于在活体上的生长速率.与对照相比,加入S—糖蛋白后,花粉管生长长度变异性增加.另外,即使绝大多数同源花粉管生长被S—糖蛋白所抑制,仍有个别花粉管继续正常生长,其原因需进一步探讨.     

钙调素及其抗血清对梨花粉萌发和花粉管生长的影响

以砂梨品种今村秋及丰水为试验材料,在离体及活体条件下,研究了外源施加不同浓度钙调素及其抗血清对梨花粉萌发及花粉管生长的影响。离体培养条件下,施加10~(-7)mol/L钙调素对今村秋花粉萌发及花粉管生长的促进作用最明显,而稀释200倍的钙调素抗血清则有明显的抑制作用。自交不亲和性反应与活体试验结果进一步证实钙调素在梨花粉萌发与花粉管生长过程的促进作用,而钙调素抗血清的作用与之截然相反,显著抑制花粉萌发及花粉管生长。说明,钙调素处理可以有效促进梨自交不亲和过程花粉萌发及花粉管生长。     

温度对果梅离体花柱S-RNase识别特异性的影响

 【目的】研究不同温度对果梅花柱S-RNase降解花粉管RNA的影响,为揭示果梅自交不亲和性机制提供依据。【方法】在液体培养基中添加从果梅‘月世界’花柱中纯化的S-RNase,并分别于10℃、25℃和35℃条件下培养自花（‘月世界’）、异花（‘莺宿’）花粉,测定不同培养时间后的花粉萌发率和花粉管生长长度;离体条件下进行果梅花柱S-RNase降解花粉管RNA反应后,用琼脂糖凝胶电泳检测不同温度条件下自花、异花花粉管RNA被降解的程度。【结果】10℃、25℃时,花柱S-RNase抑制自花花粉萌发和花粉管生长的程度极显著大于抑制异花花粉的程度;花柱S-RNase降解自花花粉管RNA的程度也明显大于降解异花花粉管RNA的程度;温度升高到35℃时,自花和异花间花粉萌发和花粉管生长被花柱S-RNase抑制的程度不存在显著性差异;花柱S-RNase降解自花和异花花粉管RNA的程度也相似。随着反应温度的升高,花柱S-RNase较大程度抑制自花花粉萌发和花粉管生长的特异性及较大程度降解花粉管RNA的特异性逐渐减弱,当温度达到35℃时,该抑制特异性和降解特异性消失。【结论】果梅花柱S-RNase特异性识别并降解自花花粉管RNA,导致自花花粉管停止生长;随着温度的升高花柱S-RNase对花粉管RNA的识别特异性减弱,从而调节果梅的自交不亲和性反应。     

粉蓝烟草（Nicotiana glauca）花柱S-RNase的活性及其表达特异性研究

报道了粉蓝烟草自交不亲和性花柱S-基因产物的性质及时空表达特征。花柱S-基因产物是一种特异的糖蛋白（即S-糖蛋白）,具有极高的Rnase活性,因此又称S-Rnase。#+（32）P标记花粉RNA实验显示,授粉48h后,亲和性花粉管已生长进入子房,而自交不亲和性花粉管的rRNA含量急剧降低,并在花柱上半部特定区域停止生长。由此可推知,花柱S-Rnase通过与自交花粉管特异性识别进入管内分解rRNA,使花粉管蛋白质合成受阻,最终导致自交不亲和性反应。     

沙梨花粉原位萌发与花粉管生长特性

用荧光显微镜对自交不亲和强度不同的梨品种丰水和菊水自花授粉及以丰水为母本的异花授粉后的花粉萌发及花粉管生长特性进行观察。结果表明，自花与异花花粉在柱头上均有较高的萌发率，高达95％以上，且二间没有显的差异。自花与异花花粉管在花柱内的生长速度及停止生长的位置不同，丰水自花花粉管生长到花柱1／3处就完全停止生长，表现为强自交不亲和性，而菊水自花花粉管大部分也在花柱1／3处停止生长，但仍有少量长至花柱基部，表现为弱自交不亲和性；而异花授粉的花粉管虽然在花柱内也有停止生长现象，但大量的花粉管能长到花柱基部，表现为杂交亲和性。花柱内自花授粉的花粉管在停止生长之前有弯曲、先端膨大变形等现象，而异花授粉的花粉管没有此现象。     

甘蓝自交不亲和系柱头和花粉粒不亲 和互作的电镜扫描研究

扫描电镜观察到甘蓝(BrassicaoleraceaL.)自交不亲和系02-E1柱头上不能萌发的花粉在授粉后18小时内就会萎缩变小直至干瘪。能够萌发的花粉从一个萌发沟萌发后,另外两个萌发沟就自动萎缩,其花粉管有的扭曲不能伸入乳突细胞,仅少量花粉管能伸长进入花柱。经过5%NaCl溶液处理后的甘蓝自交不亲和系的柱头表膜乳突细胞或皱缩或破裂,花粉粒很容易萌发并长出花粉管,然后花粉管穿破乳突细胞壁而伸入花柱完成受精作用。     

白菜与白芥属间花粉──柱头相互作用的研究

以苯胺兰染色法,在荧光显微镜下观察了异源花粉在柱头上粘合、萌发及花粉管在柱头表面和花柱中的生长情况。结果表明,异源花粉在柱头上粘合的速度和数量与白菜、白芥自交无明显差异;异源花粉在柱头上萌发缓慢,而白菜花粉在白芥柱头上较其反交萌发的更为缓慢,萌发的花粉管生长迟缓,且发生严重扭曲、分叉、畸形等现象,从而减少了柱头上异源花粉萌发和进入花柱的花粉管数量,推迟了异源花粉萌发和花粉管进入花柱的时间,降低了萌发和进入柱头花粉管的质量。     

梨内源与外源核糖核酸酶对花粉萌发及花粉管生长的影响

 将从沙梨(Pyrus　pyrifolia)花柱中分离出的 RNase(内源 RNase)和外源RNase　添加于花粉萌发培养基培养二十世纪梨花粉。结果表明,低活性量(0.006　U)的RNase 对花粉萌发及花粉管生长的抑制作用弱;较高活性量(0.010 U)的RNase　T 对花粉萌发及花粉管生长的抑制作用最强,其次为二十世纪花柱S-RNase　和RNase 1A;新水花柱S-RNase对花粉管生长抑制作用最弱;在添加这4种RNase的培养基中,二十世纪花粉管生长的长度分别是对照花粉管长度(410　μm)     

粉蓝烟草S—糖蛋白对离体花粉管生长的影响

在已论述粉蓝烟草花柱Ｓ－糖蛋白分离和测序的基础之上，本文报道了离体培养条件下，纯化的Ｓ－糖蛋白对花粉萌发及花粉管生长的影响。在培养基中加入Ｓ－糖蛋白时，不同来源的花粉均能顺利萌发，但是同源花粉管生长却被特异性地抑制，而非同源花粉则能继续正常生长。在优化离体培养条件下，花粉管生长速率仍低于在活体上的生长速率。与对照相比，加入Ｓ－糖蛋白后，花粉管生长长度变异性增加。另外，即使绝大多数同源花粉管生长被Ｓ     

富宁林檎花粉离体和原位萌发观察

【目的】研究富宁林檎花粉离体和原位萌发特性,为杂交育种奠定基础,提供理论依据。【方法】采用凹玻片培养法对富宁林檎花粉的离体萌发条件和萌发情况进行观察,用苯胺蓝染色和荧光显微镜观察花粉原位萌发。【结果】富宁林檎花粉离体萌发最佳培养基是15%蔗糖+0. 01%硼酸,最适温度为25℃,花粉萌发率最高,为65. 82%;有无光照对花粉萌发没有影响;花粉萌发率单一的15%蔗糖要显著高于0. 01%硼酸,分别为56. 01%和26. 41%。原位萌发时,自花授粉后2 h,柱头上有少量花粉粒附着,4 h开始萌发;授粉后4～8 h,大量花粉粒在柱头上附着并萌发,10 h时花粉管进入柱头;授粉后1 d,花粉管生长至柱头1/5～2/5处,并有胼胝质沉淀出现;授粉后2 d,花粉管生长至柱头1/2处;授粉后3～10 d,花粉管生长出现中部膨大、顶端变细、缠绕扭曲和回折生长等不亲和现象,并且花粉管生长始终停留在花柱1/2处。异花授粉后2 h就有大量花粉附着在柱头上,8 h后花粉管进入柱头,10 d后花粉管到达花柱基部并进入胚中;花粉管在生长过程中有胼胝质沉淀出现。【结论】富宁林檎花粉离体萌发率高、活性强。富宁林檎存在自交不亲和现象,主要原因是自交花粉管在花柱中部生长异常,致使花粉管不能到达胚珠以完成受精。     

新疆野苹果不同S基因型间杂交亲和性差异比较

以不同S基因型的新疆野苹果植株为试验材料,通过田间授粉试验调查了单花花粉量及不同组合S基因型杂交的坐果率,利用花柱荧光显微观察的方法研究了不同S基因型授粉组合的亲和程度。结果表明,相同S基因型授粉组合S1S6×S1S6坐果率最低(2.67%),花粉管萌发较晚(授粉后8h),且生长速度较慢,48h后有少量花粉管到达花柱基部,大部分花粉管在花柱1/2～2/3处停止生长,自交不亲和程度较强;部分相同S基因型授粉组合S6S33×S1S6坐果率较高(8.09%),花粉管萌发较晚(授粉后8～10h大量萌发),生长速度适中,48h后80%花粉管到达花柱基部,亲和程度较弱;不同S基因型授粉组合S21S21×S1S6坐果率高(21.27%),花粉管萌发早(授粉后4～8h大量萌发),96h后全部花粉管到达花柱基部,亲和程度较强。     

阿月浑子与黄连木远缘杂交不亲和原因分析

【目的】探明阿月浑子与黄连木远缘杂交是否存在授粉障碍。【方法】以阿月浑子和黄连木杂交组合为材料,以阿月浑子自交组合为对照,利用扫描电镜技术观察父本花粉的形态特征,采用离体萌发试验对父本花粉萌发率和活力进行测定,采用压片法对不同授粉组合的花粉管生长动态进行荧光显微观察。【结果】阿月浑子T-491花粉极面观可见4个萌发孔,外壁具稀疏刺状颗粒;黄连木花粉极面观萌发孔仅见2个,外壁有较密刺状颗粒分布;黄连木花粉极轴长和赤轴长分别为53.84 μm和44.85 μm,均大于阿月浑子T-491雄株花粉。用于授粉的父本黄连木和阿月浑子T-491的花粉萌发率分别为77.3%和84.38%,花粉活力分别为82.4%和89.14%。杂交组合黄连木花粉授粉4 h后开始少量萌发,授粉12 h后花粉管进入花柱,授粉48 h后花粉管进入子房,授粉72 h后到达胚囊。自交组合阿月浑子T-491花粉授粉2 h后即开始大量萌发,6 h后花粉管进入花柱,12 h后花粉管到达花柱基部,24 h后花粉管进入子房;与自交组合相比,杂交组合的黄连木花粉萌发和花粉管生长速度相对滞后,并伴有花粉管弯曲、膨大变粗、花柱中有大量不规则胼胝质沉积等现象。阿月浑子T-491授粉的自交组合坐果率为57%,而黄连木授粉的杂交组合坐果率为26%,杂交组合表现出较低的结实性。【结论】阿月浑子和黄连木远缘杂交的授粉过程存在一定障碍,可能是导致杂交坐果率低的原因之一。     

生长调节物质对楸树花粉萌发及花粉管生长的影响

采用离体花粉液体培养法研究4种植物生长调节物质对不同来源楸树花粉萌发及花粉管生长的影响。结果表明：较低浓度的赤霉素促进花粉萌发及花粉管生长,高浓度则表现为明显的抑制作用,最适浓度为300 mg/L;吲哚乙酸和2,4-D对花粉的作用效果与楸树的种源有关,总体上均呈低浓度促进,高浓度抑制的规律;花粉萌发率均在吲哚乙酸为15 mg/L时达到最大值,只有2个种源与对照间差异极显著,花粉萌发率在2,4-D为200 mg/L时均达到最大值,超过最适浓度后,吲哚乙酸和2,4-D均对花粉萌发及花粉管生长表现为抑制作用;各个浓度的萘乙酸均抑制花粉萌发及花粉管生长,且抑制程度随浓度增加而加强。     

NEM对川百合花粉萌发和花粉管伸长的抑制效应

为探明微丝骨架结构以及微丝骨架对花粉萌发和花粉管伸长的作用,采用不同浓度的巯基类化学反应试剂NEM处理川百合花粉。结果表明:30μmol/L NEM能有效抑制川百合花粉萌发和花粉管伸长,抑制率分别达到95%和99%;经20μmol/L NEM处理过的川百合花粉,在去掉NEM后,其萌发率恢复到对照(0μmol/L NEM)的98%,花粉管长度恢复到对照(0μmol/L NEM)的60%;15μmol/L、20μmol/L和30μmol/L NEM处理过的川百合花粉,其花粉管内微丝排列呈弯曲状;而非沿纵轴向顶端延伸的正常微丝束状态。可见,NEM作为一种微丝骨架的抑制剂改变了花粉管中微丝骨架的分布结构,影响了花粉管的生长。     

萝卜自交不亲和特性的荧光快速鉴定

以萝卜高代自交系为材料,利用荧光显微镜观察其花期和蕾期自花授粉的柱头与花柱,结果发现自交不亲和与自交亲和材料花粉萌发和花粉管伸长状况存在明显差异.自交不亲和材料花期授粉后柱头上出现严重的胼胝质反应,花粉很少萌发,即使萌发也不能正常生长,出现弯曲或背向生长,花粉管顶端膨大不能穿越柱头乳突细胞;自交亲和系萝卜单株花期、蕾期以及自交不亲和系单株蕾期授粉后花粉多数能够正常萌发并穿越柱头进入子房.对供试材料进行了田间自交亲和指数测定,结果与荧光显微镜测定法鉴定结果高度一致.因此利用荧光显微镜观察法可以准确快速鉴定萝卜的自交不亲和性,从而提高优良自交不亲和系选育效率.     

萝卜自交不亲和特性的荧光快速鉴定

以萝卜高代自交系为材料,利用荧光显微镜观察其花期和蕾期自花授粉的柱头与花柱,结果发现自交不亲和与自交亲和材料花粉萌发和花粉管伸长状况存在明显差异.自交不亲和材料花期授粉后柱头上出现严重的胼胝质反应,花粉很少萌发,即使萌发也不能正常生长,出现弯曲或背向生长,花粉管顶端膨大不能穿越柱头乳突细胞;自交亲和系萝卜单株花期、蕾期以及自交不亲和系单株蕾期授粉后花粉多数能够正常萌发并穿越柱头进入子房.对供试材料进行了田间自交亲和指数测定,结果与荧光显微镜测定法鉴定结果高度一致.因此利用荧光显微镜观察法可以准确快速鉴定萝卜的自交不亲和性,从而提高优良自交不亲和系选育效率.     

植物生长调节物质对桃花粉萌发和花粉管生长的影响

【目的】研究不同质量浓度的赤霉素、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、奈乙酸和多效唑等5种生长调节物质对桃花粉萌发和花粉管生长的影响。【方法】采集桃花粉,配制含不同质量浓度赤霉素、6-BA、2,4-D、奈乙酸和多效唑的培养液,用花粉液体培养法培养花粉,研究不同质量浓度植物生长调节物质对花粉萌发和花粉管生长的影响。【结果】(1)较低质量浓度的赤霉素、6-BA、2,4-D能促进桃花粉萌发和花粉管生长,但超过一定质量浓度时起抑制作用,最适宜的质量浓度是:赤霉素25~100 mg/L,6-BA 12.5~25 mg/L,2,4-D 0.5~5 mg/L。(2)奈乙酸对桃花粉萌发和花粉管生长有抑制作用,抑制程度随质量浓度的提高而增强。(3)多效唑对桃花粉萌发起抑制作用,其抑制程度随质量浓度的提高而增强,但在50~100 mg/L时对桃花粉管生长却有促进作用,其最适宜花粉管生长的质量浓度为100 mg/L。【结论】赤霉素、6-BA和2,4-D促进桃花粉萌发和花粉管生长的适宜质量浓度分别是25~100,12.5~25和0.5~5 mg/L;奈乙酸对桃花粉萌发和花粉管生长有抑制作用;多效唑对桃花粉萌发起抑制作用,但在50~100 mg/L时对桃花粉管生长却有促进作用。     

刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征

以去雄后人工授粉的刺槐花为试验材料,并以去雄后不授粉的花为对照,利用焦锑酸钙沉淀法分析刺槐柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。结果发现:花粉在萌发前,其萌发孔聚集了大量的钙沉淀。授粉作用会很快促使柱头表面泡状分泌物和胞外基质钙含量增加。随着大量花粉萌发完成,柱头泡状分泌物内的钙含量开始下降,但是柱头胞外基质的钙含量下降不明显,这表明柱头泡状分泌物的钙离子对花粉萌发可能有促进作用。刺槐的花柱含有一个中空花柱道,中空花柱道周围有一层通道细胞,不论授粉与否,通道细胞液泡和细胞壁上都有大量钙离子,这些钙离子对花粉管的生长可能有诱导作用。刺槐花柱内的钙离子梯度现象不明显。本研究结果有利于揭示刺槐乃至其他豆科植物柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。