茉莉花胚胎学研究 I．小孢子发生与雄配子体发育

系统研究了茉莉花双瓣品的小孢子发生与雄配子体发育过程。观察结果表明：茉莉花双瓣品种药壁发育为基本型，中层在小孢子减数分裂时期逐渐解体，绒毡层是异常细胞绒毡层，解体迟，不利于小孢子发育，药室内壁纤维层加厚不明显。小孢子从减数分裂中期1开始走向败育，胞质分裂为同时型，正常四分体为正四面体形。雄配子体发育大多为不正常，其发育早期有花粉管萌发的异常现象。空瘪、异形花粉多，正常与不正常比例为100：324。成熟花粉粒为2－细胞型，具三个萌发孔。     

茉莉花胚胎学研究Ⅰ.小孢子发生与雄配子体发育

系统研究了茉莉花双瓣品种的小孢子发生与雄配子体发育过程。观察结果表明 :茉莉花双瓣品种药壁发育为基本型 ,中层在小孢子减数分裂时期逐渐解体 ,绒毡层是异型细胞绒毡层 ,解体迟 ,不利于小孢子发育 ,药室内壁纤维层加厚不明显。小孢子从减数分裂中期 开始走向败育 ,胞质分裂为同时型 ,正常四分体为正四面体形。雄配子体发育大多不正常 ,其发育早期有花粉管萌发的异常现象。空瘪、异形花粉多 ,正常与不正常比例为 10 0∶ 32 4。成熟花粉粒为 2 -细胞型 ,具三个萌发孔。     

杏李新品种‘风味玫瑰’小孢子发生及雄配子体发育的研究

利用常规石蜡切片技术,对杏李的小孢子发生及雄配子体发育过程进行解剖学研究。结果表明:(1)花药壁由外到内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层。绒毡层发育类型为腺质绒毡层;(2)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂类型为连续型,小孢子四分体排列方式为正四面体型;(3)成熟花粉粒为2-细胞型;(4)部分花药囊内单核居中期的小孢子存在胞质不规则过度收缩、绒毡层离散脱落的异常现象,部分二核花粉粒细胞质稀薄,该现象可能会导致花粉活力降低。     

水稻 (Oryza sativa L.)花粉及花药壁发育的超微结构研究

 运用透射电子显微镜技术,系统观察了水稻花粉及其花药壁层的发育过程,发现了一些新的现象：(1)小孢子母细胞减数分裂期间,伴随核内染色体变化的同时细胞质发生了“改组”现象,主要表现为核糖体分布密度的规律性变化,这标志着孢子体向配子体的转变。(2) 小孢子外壁的发育始于四分体晚期,最早表现在四分孢子质膜上沉积了少量的壁物质。随后沉积增多,至小孢子早期即形成初生外壁。此后外壁发育迅速,到小孢子晚期外壁已基本发育完成。(3)小孢子中期,小孢子细胞核的双层核膜局部分开,并逐渐扩张成一个“大泡”。核膜扩张在这一时期是一种普遍现象。(4)在花粉发育过程中,绒毡层细胞结构发生明显变化：小孢子母细胞形成之初,绒毡层细胞结构完整,内质网极少;随着减数分裂的进行,绒毡层胞质浓缩,细胞内出现“空腔”,内质网丰富;到了小孢子中期,仍有较多堆叠的内质网,此后逐渐消失。表明内质网在绒毡层的发育中起着重要的物质合成及运输作用。(5)花粉完全成熟时,花药中层细胞的壁以及绒毡层的外切向壁紧贴在一起,形成了一叠合的“壁”结构。     

K型小麦雄性不育系绒毡层结构变化及相关基因的表达分析

为揭示K型小麦雄性不育系的败育时期和败育机制,以K型小麦雄性不育系K519A及其保持系519B为材料,采用半薄和超薄树脂切片法对花药绒毡层进行显微和亚显微结构观察,并对孢粉素转运相关基因RAFTIN1和绒毡层细胞降解相关基因APs在不同生育时期的表达模式进行分析。结果表明,与保持系相比,不育系花药绒毡层在四分体时期提前降解,部分绒毡层细胞脱离中层侵入药室内,发育至二核和三核期绒毡层细胞只剩下细胞轮廓和少量附着的乌氏体。不育系小孢子细胞壁在单核期开始增厚,是同时期保持系小孢子细胞壁厚度的2.35倍,发育至二核期小孢子细胞壁继续增厚,但三核期不育系小孢子细胞壁比保持系小孢子细胞壁薄,仅是保持系花粉粒细胞壁厚度的89%,并且三核期不育系花粉粒出现畸形和质壁分离的异常现象。自小孢子母细胞时期至单核期,不育系中RAFTIN1和APs基因的相对表达量都显著高于保持系,但在二核期不育系中的相对表达量显著低于保持系。推测K型小麦雄性不育系K519A的败育可能发生在四分体期和二核期。RAFTIN1和APs基因的表达模式与细胞学观察结果相契合,故推测这两个基因很可能参与了K型不育系K519A的不育过程。     

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.     

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。     

黄花蒿小孢子的发生和雄配子体的形成

黄花蒿是当今优良抗疟药青蒿素的药源植物。采用石蜡切片法观察了黄花蒿小孢子发生及雄配子体发育的细胞学过程。黄花蒿花药为4室结构;横切面呈蝴蝶状排列;花药壁发育为典型单子叶型;花药壁中层在花药发育的较早期解体,其绒毡层由腺质型绒毡细胞组成,在花粉成熟前绒毡层细胞原位解体;花粉母细胞在减数分裂过程中,细胞分裂同步相差1～2个细胞周期,其细胞质分裂则为同时型;经2次分裂后形成的四分体为正四面体型;花药开裂前的成熟花粉粒为2细胞型,含1个营养细胞和1个具2个细胞核的生殖细胞。     

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。     

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.     

茶树胚胎发育的解剖学研究

用石蜡切片系统观察研究了茶树胚胎发育过程的解剖结构,结果表明:花药具有4个小孢子囊,绒毡层为腺质绒毡层,小孢子母细胞胞质分裂为同时型,四分体中4个小孢子排列方式为四面体形,胚珠属薄珠心胚珠,胚囊发育类型为蓼型。胚乳发育类型为核型,胚在发育过程中无明显胚柄。     

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。     

一种甘蓝型油菜双隐性细胞核雄性不育的细胞学观察

本研究利用涂片和切片两种方法,对甘蓝型油菜双隐性细胞核雄性不育两用系的不育株与可育株小孢子母细胞的减数分裂和小孢子发育的细胞学进行了观察。结果表明, 不育系从减数分裂时期就开始发生异常，出现了染色体桥，花粉母细胞分裂不同步等现象，随后形成大小不等的四分体或多分体，小孢子释放以后没有开始花粉壁的形成,并且细胞质逐渐降解,最后只剩下降解后的残渣，药室也随之萎缩变形。     

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。     

水稻雄性不育突变体TP79的遗传分析及细胞学研究

TP79是一个源于水稻品种台北309的自然突变的不育突变体,对该突变体进行遗传分析和细胞学研究,结果显示,TP79小花雌蕊正常,雄蕊6枚,花丝细长,花药干瘪,花粉以染败类型为主;利用TP79与台北309杂交进行遗传分析,结果表明,TP79是单隐形核基因控制的雄性不育突变体;组织切片观察发现,TP79在小孢子形成前期出现异常,绒毡层不能正常降解,小孢子的发育畸形,在最终花粉成熟期,绒毡层仍呈浓缩状,形成的花粉干瘪,无活性。     

小麦花药培养研究进展

小麦花药培养技术是小麦产生单倍体的主要途径,该技术具有稳定杂种性状、缩短育种年限、提高选择效率、克服远缘杂交不育和分离等优点。大量研究表明,单核中晚期花药接种在C17培养基上花药培养效果比较好。小麦花药培养力的高低受到基因型的显著影响;小麦花药培养过程中雄核发育受到基因型的影响;白化苗的产生机理主要是由于控制叶绿素合成的基因突变产生的。花药培养技术在育种和分子遗传研究中得到了广泛的应用。