蒙古黄芪的胚胎学

蒙古黄芪(Astragaius monghocus Bge.)雄性原为花药表皮下单列细胞,小孢子四分体为四面体型,胞质分裂为同时型。单子叶型花药壁。分泌型绒毡层,其细胞核始终一个,细胞里含有一至多个草酸钙晶体。二细胞型花粉:单室子房,多胚珠,弯生,双珠被,厚珠心。蓼型胚囊。雌性孢原为珠心亚表皮下多细胞。直线形大孢子四分体,合点端第一、或第二、或第三个大孢子有功能。成熟胚囊具有盲囊结构;花粉管通过退化助细胞进入胚囊。双受精属于有丝分裂前配子融合类型;胚的发育为柳叶菜型。核型胚乳。胚乳细胞在球形胚时期开始形成。在胚乳发育过程中,合点端胚乳游离核存在着聚集、合并、无丝分裂和胚乳细胞内多核合并等现象。     

赤苎无融合生殖细胞胚胎学研究

对赤苎(Boehmeria silvestrii (Pamp.)W.T.Wang)细胞胚胎学研究表明,其生殖模式属无融合生殖的二倍体孢子生殖(diplospory),但其未减数胚囊的发育途径不同于已报道的类型。大孢子母细胞的减数分裂I在到达终变期时停滞,染色体呈单价体状态并维持较长的时间。在尚未到达以核膜、核仁消失,纺锤体出现为特征的中期I前,大孢子母细胞由终变期直接“跳”入间期,从而始终保持了二倍体水平。减数分裂Ⅱ正常进行并产生二倍体二分孢子。珠孔端孢子退化,合点端孢子经3次分裂形成包括1个卵细胞、2个助细胞、2个极核和3个反足细胞的八核胚囊。胚和胚乳分别起源于卵和次生核未受精的自发分裂。胚乳属核型,其发育早于胚。     

3种生殖方式蒲公英花粉活力和柱头形态及可授性对比

利用离体萌发法、电镜扫描和联苯胺-过氧化氢法对有性生殖的东北蒲公英、专性无融合生殖的丹东蒲公英和兼性无融合生殖的蒙古蒲公英花粉活力、柱头表面形态及可授性进行观察和测定。结果显示:(1)3种蒲公英柱头均为干柱头,单细胞乳突,属于原始进化类型,都存在雌雄异熟和雌雄异位花部特征;东北蒲公英乳突饱满、紧密,蒙古蒲公英次之,丹东蒲公英干瘪、稀少。(2)东北蒲公英和丹东蒲公英柱头呈Y状时期花粉萌发率最高,分别为67.3%和19.8%,蒙古蒲公英柱头呈棒状时期萌发率最高,为23.3%。(3)3种蒲公英随着开花进行,柱头可授性增加,并且柱头在大Y状时期3种蒲公英为最佳授粉期,可授性柱头占样本柱头的比率分别是98.7%(东北蒲公英)、84.0%(蒙古蒲公英)、21.3%(丹东蒲公英)。研究表明,有性生殖蒲公英与无融合生殖蒲公英在花粉萌发力、柱头可授性和乳突上产生明显差别,为蒲公英在长期进化中性器官能量再分配提供证据。     

龙须草花粉活性及结实率与其无融合生殖的关系

以两种生态型无融合生殖龙须草为材料,经去雄套袋、去掉柱头及相互杂交等处理,比较几种方式下的结实率。结果表明：去雄套袋、截去柱头以破坏授粉和杂交授粉等处理与去雄不套袋作对照之间结实率的差异不显著。两种生态型龙须草的成熟花粉粒都具有活力,在蔗糖溶液中的离体萌发率分别为28％和34％;花粉在柱头上的附着和生长的荧光观察表明：花粉附着率较低,花粉在柱头上可以萌发,但不能进入柱头和花柱。证明龙须草花粉对其结实率没有显著影响;龙须草具有很高的无融合生殖度,是优良的无融合生殖基因供体。     

花椒和野花椒的无融合生殖

花椒与野花椒的胚囊发育类型属蓼型,成熟胚囊的卵器退化。花椒无雄花,不发生双受精,自发形成胚乳并产生珠心胚。野花椒虽有正常花粉,人工授粉后能萌发,但在花粉管长入胚囊之前卵器已解体,中央细胞中已形成胚乳游离核,因此也不发生双受精,由珠心细胞自发形成胚。这种现象是花椒和野花椒在长期进化过程中形成的一种十分特化的适应。     

秦艽的胚胎学研究

秦艽具５个雄蕊,花药壁的发育属于双子叶型,为变形绒毡尾,花粉母细胞减粉分裂时的胞质分裂为同时型,四分孢子主要呈四面体型,成熟花粉粒球形,具３－孔沟,多为２细胞。子房一定,中轴胎座,其上着生众多具单珠被,薄珠心的倒生胚珠,大孢子母细胞减数分裂形成线型四分体。合点端大孢子继续发育,少数为合点端第二个大孢子形成功能大孢子,胚囊发育属蓼型,受精作用属于有丝分裂前配子融合类型,胚按茄型发育,胚乳核型,胚乳早     

普通番茄四倍体与二倍体杂交的杂种不育性研究

以普通番茄的四倍体为母本与二倍体杂交时,花粉萌发、花粉管生长及双受精过程都正常;对受精的胚珠形态结构观察得知:4天前幼胚和胚乳发育正常,授粉后4天胚乳出现异常开始退化,5天时这种异常现象更明显,第7天胚乳已完全解体。幼胚在胚乳完全解体前发育正常,而胚乳解体后,幼胚也开始解体。所以普通番茄二倍体与四倍体杂交的杂种不育的原因,在于胚乳败育以及胚的死亡。     

一年蓬的胚胎学研究

对一年蓬大小孢子、雌雄配子体、受精、胚乳和胚的发育过程进行了观察研究。结果显示:花药4室;药壁发育属于双子叶型,由表皮、药室内壁、1层中层和1层绒毡层组成;花药成熟时表皮退化,药室内壁宿存,其细胞柱状伸长,纤维状加厚;中层形成不久随即退化;绒毡层于小孢子母细胞减数第一次分裂前期开始原位退化,小孢子时期完全退化,属腺质绒毡层。小孢子母细胞减数分裂为同时型,小孢子四分体主要为四面体型,兼有十字型和左右对称型;成熟花粉粒为3-细胞粒。子房下位,两心皮一室,单胚珠,基生胎座,单珠被,薄珠心,倒生胚珠,具发达的珠被绒毡层;珠心表皮下分化出大孢子孢原,孢原细胞直接发育为大孢子母细胞;直线形四分体,合点端为功能大孢子,胚囊发育类型为蓼型,存在二倍体孢子生殖的胚囊;两极核在受精前融合为次生核,珠孔受精;胚乳发育属核型,具胚乳吸器,胚胎发育为紫菀型。并对一年蓬胚胎发育中的无融合生殖现象进行了讨论。     

杂交石竹授粉受精及其胚胎发育过程的观察

以‘杂交石竹’为试验材料,利用荧光显微镜观察其授粉后花粉萌发、花粉管生长情况,采用石蜡切片法对其受精及胚胎发育过程进行观察研究。结果表明:(1)授粉后1h母本柱头上少量花粉开始萌发;授粉后4h大量花粉萌发,花粉管生长至柱头中部有胼胝质出现;授粉后6h花粉管生长至子房组织并有少量与胚珠结合;授粉后15h柱头中出现大量胼胝质,花粉管与胚珠结合数增多;授粉后24h胚珠周围出现多条花粉管,其中1条花粉管进入胚珠,部分进入胚囊的花粉管卷曲盘绕生长并产生胼胝质;精细胞与极核的融合主要发生在授粉后17~48h,与卵细胞融合主要于授粉后1~3d。(2)杂交石竹胚发育经过原胚、球形胚、棒状形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶形胚阶段。(3)杂交障碍表现为:只有游离的胚乳核而无胚发育的胚囊、合子未分裂、两极核未融合、球形胚败育。研究表明,杂交石竹存在受精前和受精后障碍,这是导致其结实率低的主要原因。     

高山红景天胚胎学研究

高山红景天(Rhodiola sachalinensis A.Bor.)具8个雄蕊,每个雄蕊有4个花粉囊。小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂为同时型。形成的四分体为四面体形。花药壁由表皮、药室内壁、二层中层和绒毡层五层细胞组成,其发育方式为基本型。腺质型绒毡层,有些绒毡层细胞分裂形成不规则双层,少数细胞双核。二细胞型花粉。雌蕊由4心皮组成。边缘胎座,倒生胚珠,双珠被,厚珠心,胚珠发育中形成珠心喙。大孢子四分体线形或T -形,合点大孢子具功能。胚囊发育为蓼型。成熟胚囊中,卵细胞核、助细胞核均位于细胞的合点端,珠孔端具液泡;极核融合为次生核,并位于卵细胞合点端附近; 3个反足细胞退化。双受精属于有丝分裂前配子融合类型。胚的发育为石竹型;基细胞侵入珠孔端,形成囊状吸器。细胞型胚乳;初生胚乳核分裂形成两个细胞,其珠孔端的细胞发育成胚乳本体,合点端的细胞直接发育成具一单核的合点吸器。     

竹节参雌配子体发育的研究

本文报道了竹节参(Panax japonicus C.A.Mey)雌配子体(胚囊)的发育过程。竹节参大孢子母细胞减数分裂产生线形排列的大孢子四分体。胚囊发育属蓼型,由合点端大孢子发育而成。游离核胚囊时期,胚囊珠孔端的细胞器种类和数量都较胚囊合点端多;胚囊合点端相邻的珠被细胞中有含淀粉粒的小质体,与胚囊珠孔端相邻的退化中的非功能大孢子中则有含淀粉粒的大质体和大类脂体。成熟胚囊中,反足细胞较早退化;极核融合成次生核;卵细胞高度液泡化,细胞器数量较少;助细胞则有丰富的细胞器和发达的丝状器。PAS反应表明,受精前的成熟胚囊中积累淀粉粒。次生核受精后,很快分裂产生胚乳游离核,到几十至数百个核时形成胚乳细胞。卵细胞受精后则要经过较长的休眠期。     

黄檗的胚胎学研究

黄檗(PhellodendronamurenseRupr.)为雌雄异株植物,雌花中有退化的雄蕊原基,雄花中有退化的心皮。黄檗花药壁发育为基本型。腺质绒毡层,细胞双核或多核。小孢子母细胞减数分裂为同时型。小孢子四分体为四面体型排列,成熟花粉有2-细胞和3-细胞型2种。子房5室,中轴胎座、倒生胚珠、具珠柄珠孔塞、双珠被、厚珠心和多孢原细胞。大孢子四分体为直线型、少数为“T”型排列,合点端的一个为功能性大孢子。蓼型胚囊,双受精属于有丝分裂前配子融合类型。胚的发育为藜型,核型胚乳。后期胚乳组织外层形成“次生胚乳”,原胚乳细胞逐渐退化解体。     

花椒球心胚及胚乳的发生和发育

对花椒珠心胚及胚乳的发生和发育过程进行了详细的细胞学及细胞学研究。主要研究结果如下;珠心胚发生前,有性胚囊发育过程中从大孢子发生到胚囊形成的各个阶段均可发生退化,退化频率５０％,未退化的胚囊发育成熟,成熟胚囊仅含卵器和两个极核。卵器最终退化,极核不经受精自发形成胚肥。当胚乳游离核达到１５或３２个时,最早的珠心胚原始细胞由靠近胚囊球孔端的珠心细胞分化形成。随着子房生长,多个原始细胞持续不断地从珠孔端     

草地早熟禾胚胎学研究 Ⅲ．多胚囊及多胚现象

报道了草地早熟禾中多胚囊的起源、发育和结构。在１个胚珠中,大孢子母细胞周围可以有一到多个起源于珠心细胞的胚囊原始细胞,并可以发育成为多胚囊,其中具有两个胚囊的可以发育成为成熟胚囊。起源于珠心的体细胞无孢子生殖胚囊的发育属于山柳菊型。两个成熟胚囊中,都可以形成胚和胚乳,因而形成了具假多胚的种子。位于中部的胚来源于珠心还囊,属于无融合生殖形成的胚。两个以上的多胚囊不能形成成熟胚囊。     

芥菜型油菜与白菜正反杂交的胚胎学研究

利用荧光技术对芥菜型油菜（Brassica juncea）与白菜（B．pekinesis）种间正反杂交后花粉萌发和花粉管生长过程进行了观察。结果显示：芥菜型油菜与白菜正交授粉后,花粉在柱头上能正常萌发,多数花粉管沿花柱到达胚珠完成受精,且受精方式有珠孔受精、合点受精和中部受精,少量花粉管生长不正常,出现花粉管顶端膨大扭曲,花粉管分支等异常现象;反交授粉后,花粉在柱头上萌发时柱头乳突细胞产生强烈胼胝质反应,影响花粉管生长,只有少量花粉管通过花柱到达胚珠完成受精。用石蜡切片技术观察了正反杂交后杂种的胚胎发育,正交杂种胚胎发育较早,胚和胚乳生长较正常,杂种胚一般均能发育至成熟;反交杂种胚发育至心型期便不能继续发育,胚乳也停滞在游离核阶段并最终败育。综合分析表明,芥菜型油菜与白菜正反杂交都存在一定程度的受精不亲和性。     

芥菜型油菜与白菜正反杂交的胚胎学研究

利用荧光技术对芥菜型油菜(Brassica juncea)与白菜(B. pekinesis)种间正反杂交后花粉萌发和花粉管生长过程进行了观察。结果显示: 芥菜型油菜与白菜正交授粉后, 花粉在柱头上能正常萌发, 多数花粉管沿花柱到达胚珠完成受精, 且受精方式有珠孔受精、合点受精和中部受精, 少量花粉管生长不正常, 出现花粉管顶端膨大扭曲, 花粉管分支等异常现象; 反交授粉后, 花粉在柱头上萌发时柱头乳突细胞产生强烈胼胝质反应, 影响花粉管生长, 只有少量花粉管通过花柱到达胚珠完成受精。用石蜡切片技术观察了正反杂交后杂种的胚胎发育, 正交杂种胚胎发育较早, 胚和胚乳生长较正常, 杂种胚一般均能发育至成熟; 反交杂种胚发育至心型期便不能继续发育, 胚乳也停滞在游离核阶段并最终败育。综合分析 表明, 芥菜型油菜与白菜正反杂交都存在一定程度的受精不亲和性。     

钙调素mRNA和蛋白在水稻花药和雌蕊发育过程中的原位定位

利用ＲＮＡ原位杂交和免疫组织化学定位技术分别检测了钙调素ｍＲＮＡ和钙调素蛋白在水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）花药和雌蕊发育过程中的时空分布特征。钙调素基因在绒毡层、柱头、花粉管生长途径、退化助细胞以及维管薄壁细胞中大量表达,也可在小孢子母细胞、小孢子、花粉、反足细胞、卵细胞以及中央细胞中检测到。钙调素基因的表达强度随不同的发育阶段而变化：花药发育早期表达强,以后逐渐减弱并向特定部位集中,如绒毡层和花粉萌发孔等。胚胎发育早期,钙调素基因在胚乳细胞中的表达比原胚中强,而后期则在分化胚中比胚乳细胞中强。推测在有性生殖过程中,钙调素可能通过Ｃａ２＋ＣａＭ信号途径调节小孢子发育、花粉萌发、花粉管生长、受精以及物质运输等生理过程     

非洲狼尾草无融合生殖胚胎学研究

报道非洲狼尾草（ＰｅｎｎｉｓｅｔｕｍｓｑｕａｍｕｌａｔｕｍＦｒｅｓｅｎ）的胚囊形成、胚胎发生与发育过程。非洲狼尾草的孢原细胞直接发育成大孢子母细胞,并由它分裂产生三分体。从大孢子母细胞发育至三分体的不同阶段,均会出现败育。性细胞退化期间,其周围的珠心组织中,常出现一至多个体积较大的无孢子生殖原始细胞。通常只有靠近珠孔端的１个无孢子生殖原始细胞体积进一步增大,并出现大液泡,发育成无孢子生殖单核胚囊。随后,其核经连续两次有丝分裂,形成无孢子生殖四核胚囊,胚囊内的４个核常聚积在珠孔端,４个核进一步分化形成１个卵细胞、１个助细胞和具两个极核的中央细胞,没有反足细胞。胚囊发育属于大黍型。其它的无孢子生殖原始细胞能发育到单核或二核胚囊阶段,而后核解体导致胚囊败育。胚的发生有两种类型：（１）早发生胚。大多数胚囊在开花前一、二天,次生核未分裂,卵细胞不经受精,自发分裂形成胚。（２）迟发生胚。少数胚囊的卵细胞不经过受精,但需要在开花后三、四天次生核分裂为多个胚乳核时才开始分裂。无论是早发生胚或迟发生胚,卵细胞在分裂前具有极性,珠孔端有大液泡,细胞质稀薄,合点端细胞质较浓。胚的发育经历球形胚、梨形胚和胚分化阶段。     

外来入侵植物胜红蓟的胚胎学观察及繁殖系统研究

以采自我国广东江门和广州两个种群的胜红蓟(Ageratum conyzoides L.)种子为材料,采用流式细胞种子筛选技术(FCSS)和人工控制授粉实验,对胜红蓟的繁殖系统进行研究,并结合整体透明技术和微分干涉差(DIC)显微镜观察法,对其胚珠发育过程和花药结构进行细胞胚胎学观察。种子筛选结果显示,胜红蓟的种子既可以通过有性生殖产生,又可以通过不需要假受精的无融合生殖产生,属于兼性无融合生殖类型。开放性授粉和套袋处理之间的结实率均较高,分别为88%±1.2%和86.2%±1.2%,两者之间无显著差异;而去雄处理的结实率和开放性授粉、套袋这两种处理之间差异显著。胚珠的细胞胚胎学观察结果发现,胜红蓟的有性生殖胚囊发育方式为蓼型,无融合生殖胚囊的发育方式为山柳菊型。胜红蓟的花粉粒在花药内就开始萌发出花粉管,具有闭花受精特性。研究结果表明闭花受精和兼性无融合生殖等繁殖特性保证了胜红蓟在各种生存环境下的结实量,提高其在新生境中归化和入侵的可能性。     

冠果草的胚胎学研究

冠果草花药壁的发育为单子口十型,绒毡层为周原质团型。小孢子母细胞减数分裂为连续型,四分体呈左右对称式排列,成熟花粉为三细胞型。双珠被,假厚珠心,倒生胚珠。胚囊发育为葱型,成熟胚囊的特点是两个极核分别位于中央细胞两端,不融合成次生核。受精过程中,一个精于与卵核融合形成合子,另一精子先与珠孔端极核融合,之后受精极核再移动到合点端与另一极核融合,形成初生胚乳核。胚的发育为石竹型。成熟胚呈马蹄形,具有2片真叶。胚乳发育为沼生目型。随着胚的发育,胚乳细胞逐渐解体,成熟种子中无胚乳。