栽培甜菜雌配子体发育中的超微结构

应用透射电镜技术研究栽培甜菜(Beta vulgaris L.)雌配子体发育过程的超微结构特征, 丰富被子植物生殖生物学方面的资料, 并为甜菜相关研究提供借鉴。观察结果表明,栽培甜菜雌配子体发育类型为蓼型。功能大孢子时期核糖体密集, 线粒体和质体分裂以增加数目;单核胚囊时期, 细胞体积增大, 小液泡融合为2个大液泡,分别位于珠孔端和合点端,细胞核增大, 核仁显著, 至发育后期核膜呈微裂齿状,细胞器数量不断增加,珠孔端形成明显的壁内突;二核胚囊时期, 胚囊迅速扩张, 形成中央大液泡, 胞质中细胞器增多;四核胚囊时期除细胞器的数量继续增加外,质体中开始出现淀粉粒;八核胚囊时期相当短暂, 很快细胞化,初期的七细胞八核胚囊中各细胞均以初生壁相隔, 壁上存在胞间连丝, 沿细胞壁分布着众多伸展状粗面内质网和活跃分泌小泡的高尔基体;细胞化后期, 卵、助细胞出现极性分化, 胞质中的众多小泡与细胞膜融合, 参与细胞壁及丝状器的建成;中央细胞在珠孔端与胚囊壁相邻的部位形成壁内突。栽培甜菜雌配子体发育进程中胚囊体积不断增大,细胞器种类与数量呈增加趋势,表明各时期代谢较活跃。在功能大孢子及单核胚囊早期是通过合点端的胞间连丝与珠心细胞以共质体形式相通;在单核胚囊发育后期至细胞化胚囊,是通过珠孔端所形成的壁内突来扩展质膜表面积, 以加强非共质体之间物质的运输。     

甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构观察

【目的】阐明甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构特征。【方法】以甜菜无融合生殖单体附加系M14(Beta vulgaris L.VV+1C、2n=18+1)为实验材料,利用电子显微镜技术对其雌配子体的发育过程进行研究。【结果】甜菜无融合生殖单体附加系M14为兼性无融合生殖体,二倍体孢子生殖为蝶须型(Antennaria-type)和韭型(Allium odorum-type),有性生殖为蓼型(Polygonum-type)。蝶须型为主要发育方式,超微结构特征为:雌配子体发育速度较快,从功能大孢子直到细胞化雌配子体时期,细胞器的种类与数量呈现增长趋势:细胞核核仁较大,存在核仁泡,核孔明显;核糖体数量多;线粒体的数量一直较多,从二核雌配子体出现内嵴,膜的结构变得清晰,八核雌配子体的线粒体基质呈电子透明状,细胞化后期恢复到原来的状态;质体的数量变化不大,形状多样,有的含淀粉粒;内质网呈分枝的管状或交织成索状分布在细胞核、液泡或细胞壁附近;高尔基体的数量相对较少,但在未退化的助细胞中十分丰富,活跃地分泌小泡;脂滴一直都存在,常与液泡及线粒体相互靠近;细胞化后期,绝大多数雌配子体的助细胞先后退化,极少数雌配子体只有一个助细胞退化,另一个宿存。韭型与蓼型雌配子体发育速度较慢,与蝶须型相比,直到单核雌配子体时期未见细胞器种类与数量发生明显变化。蝶须型与韭型、蓼型雌配子体仅在功能大孢子与单核胚囊时期通过是否有胼胝质壁加厚以及珠孔端有无退化的细胞痕迹进行区分。【结论】蝶须型、韭型、蓼型雌配子体发育过程中的超微结构特征差异明显,蝶须型雌配子体从功能大孢子至细胞化时期,雌配子体体积增大,细胞器的种类与数量随之增加,呈现代谢旺盛状态。推测蝶须型雌配子体在其后的发育中占优势。单核雌配子体之前依据珠孔端是否有退化细胞痕迹以及有无胼胝质壁加厚可将蝶须型与韭型、蓼型从结构上予以区分。韭型、蓼型从功能大孢子至单核雌配子体时期,雌配子体的体积以及细胞质的成熟程度均呈缓慢增长趋势。推测在其后的发育过程中大量退化。     

甜菜无融合生殖单体附加系M14大孢子发生的超微结构

应用透射电镜技术探求甜菜单体附加系M14 (Beta vulgaris L.,VV+1C, 2n=18+1)有性生殖大孢子与二倍体孢子生殖大孢子发生时的超微结构特征,了解有性生殖和无融合生殖起始细胞的超微结构差别。甜菜单体附加系M14为兼性无融合生殖体,大孢子发生有韭型、蝶须型和蓼型三种类型。韭型和蓼型大孢子发生时均起源于大孢子母细胞,二分体之前从形态结构上难以区分;减数分裂前期I,细胞核中出现核液泡,形成联会复合体,细胞质改组,细胞壁上沉积胼胝质。韭型大孢子发生时,只进行减数第一次分裂,不发生减数第二次分裂,形成二分体,珠孔端二分体细胞退化,合点端二分体细胞发育为二倍体功能大孢子。蓼型二分体的珠孔端细胞在减数第二次分裂前或分裂过程中退化,合点端细胞经减数第二次分裂形成两个细胞,构成三分体,最终合点端大孢子发育为单倍体功能大孢子。蝶须型大孢子发生是M14中唯一的二倍体孢子无融合生殖方式,其大孢子发生时大孢子母细胞不发生减数分裂,不出现核液泡,未形成联会复合体,无细胞质改组,细胞壁上缺乏胼胝质的沉积和缺乏胞间连丝,这些可作为二倍体孢子无融合生殖的鉴定指标。     

栽培甜菜雌配子体发育中的超微结构

应用透射电镜技术研究栽培甜菜(Beta vulgaris L.)雌配子体发育过程的超微结构特征, 丰富被子植物生殖生物学方面的资料, 并为甜菜相关研究提供借鉴。观察结果表明,栽培甜菜雌配子体发育类型为蓼型。功能大孢子时期核糖体密集, 线粒体和质体分裂以增加数目;单核胚囊时期, 细胞体积增大, 小液泡融合为2个大液泡,分别位于珠孔端和合点端,细胞核增大, 核仁显著, 至发育后期核膜呈微裂齿状,细胞器数量不断增加,珠孔端形成明显的壁内突;二核胚囊时期, 胚囊迅速扩张, 形成中央大液泡, 胞质中细胞器增多;四核胚囊时期除细胞器的数量继续增加外,质体中开始出现淀粉粒;八核胚囊时期相当短暂, 很快细胞化,初期的七细胞八核胚囊中各细胞均以初生壁相隔, 壁上存在胞间连丝, 沿细胞壁分布着众多伸展状粗面内质网和活跃分泌小泡的高尔基体;细胞化后期, 卵、助细胞出现极性分化, 胞质中的众多小泡与细胞膜融合, 参与细胞壁及丝状器的建成;中央细胞在珠孔端与胚囊壁相邻的部位形成壁内突。栽培甜菜雌配子体发育进程中胚囊体积不断增大,细胞器种类与数量呈增加趋势,表明各时期代谢较活跃。在功能大孢子及单核胚囊早期是通过合点端的胞间连丝与珠心细胞以共质体形式相通;在单核胚囊发育后期至细胞化胚囊,是通过珠孔端所形成的壁内突来扩展质膜表面积, 以加强非共质体之间物质的运输。     

君子兰（Clivia miniata Regel）的贮藏花粉时间与受精过程

 利用花粉低温冷藏技术与常规石蜡制片技术研究了大花君子兰的贮藏花粉寿命以及受精过程，为其杂交育种提供基础资料。结果如下：新鲜花粉结籽率为35%；-21℃贮藏70 d的花粉结籽率为22%；贮藏140 d的花粉结籽率为4%；贮藏180 d的花粉结籽率为0。两个精细胞具有二型性。成熟胚囊里次生核位于反足细胞端。胚珠发育不同步，胚珠没有受精与胚珠败育成为结籽率低的内部原因。君子兰受精过程经历时间为：人工异花授粉2 h左右花粉萌发；花粉管在花柱中生长26 h左右；花粉管在子房腔内生长12 h左右；授粉后42～50 h雌雄性细胞融合；授粉后44～46 h初生胚乳核分裂；授粉后的第6～7 d，合子进行分裂，合子休眠期为4～5 d。