萝卜雄性不育小孢子发生的形态学研究

对萝卜雄性不育花进行形态学观察，发现两种类型的不育花，即花粉败育型和雄蕊萎缩型。比较研究了可育花及花种类型的不育花小孢子发育的细胞形态学特征，发现萝卜小孢子败育是个连续过程，在造孢细胞时期就已出现败育迹象，在小孢子发育过程中，绒毡层细胞出现液泡化、肥大、增生等异常现象。小孢子的败育与绒毡层细胞异常同步发生，小孢子一直信滞在单核期不再进一步发育，最终消失。另外，在正常可育小孢子发育过程中还偶尔观察到了不育花粉粒的存在。     

洋葱63A细胞质雄性不育与绒毡层的提早衰退有关

细胞质雄性不育（CMS）机理的细胞学研究在许多作物上已有报道，如拟南芥、大豆、水稻、小麦等，但在国内至今未见关于洋葱的此类报道。利用光镜和透射电镜对洋葱不育系63A和保持系63B进行花药发育过程中显微结构和超微结构观察，结果表明，不育花药花粉母细胞时期，花粉母细胞发育正常，花粉囊形状不规则，绒毡层发育迟缓。四分体时期，四分体形成正常，中层严重退化，绒毡层与药室壁完全脱离，细胞质浓缩、空泡化。利用DNA梯度技术发现不育系绒毡层细胞提早发生程序性死亡。小孢子发育时期，小孢子细胞质发生浓缩、降解，绒毡层完全解体。推测不育系小孢子败育与中层、绒毡层提前衰退有关。     

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。     

洋葱细胞质雄性不育系及保持系小孢子发生的细胞学观察

为揭示洋葱细胞质雄性不育系小孢子的败育时期,利用石蜡切片技术对洋葱细胞质雄性不育系8A及其保持系8B的小孢子发育过程进行观察和比较。结果表明：石蜡切片洋葱细胞质雄性不育系8A和保持系8B造孢组织时期小孢子的生长发育没有明显的差异;洋葱不育系8A花药绒毡层在花粉母细胞时期就与中层完全分离,并逐渐膨大挤压花粉母细胞,最后逐渐降解。其降解后的残余物侵入药室,与小孢子混合粘连在一起,占据药室的一部分空间,并且不能供给小孢子生长发育所需要的营养物质,最终小孢子降解,花药败育。试验明确了洋葱细胞质雄性不育系8A的小孢子败育时期为花粉母细胞时期。因此,在洋葱雄性不育系8A的不育机理研究中,应重点在花粉母细胞时期进行深入研究。     

萝卜胞质紫菜薹雄性不育系花药发育的细胞形态学研究

通过2种细胞质紫菜薹雄性不育系小孢子发生的细胞形态学观察表明,供试不育系的雄蕊都深度退化,花药内无花粉。改良不育系小孢子在四分体前发育正常,在单核小孢子期,绒毡层异常膨大挤压小孢子,造成小孢子发育营养不良,引起小孢子败育。Ogura不育系的小孢子发育有所不同,它在孢原细胞分化期之前就已有53%败育,不形成花粉囊;形成花粉囊的孢原细胞大多只形成2个体积很小的的花粉囊,其中的小孢子发育与改良不育系的小孢子发育相似:单核早期绒毡层膨大挤压小孢子,使小孢子败育。     

小麦D型细胞质雄性不育系和保持系小孢子发育的超微结构观察

对小麦D型细胞质雄性不育系和保持系小孢子发育的超微结构观察发现,D型不育系小孢子在“小液泡期”即表现出败育迹象。花粉败育过程中,小孢子液泡膜和细胞质膜断裂破碎,细胞质解体,线粒体、质体、内质网等细胞器解体或退化,绒毡层持续不解体,并缺少乌氏体的分泌。小孢子细胞解体顺序为：细胞膜首先断裂,细胞质分解变稀薄,然后是核膜断裂,细胞核降解,细胞质及细胞核降解物质充满整个药室,最后核仁解体。     

花椰菜雄性不育系小孢子发育过程及其POD活性

对花椰菜小孢子发育过程的细胞学观察和POD酶活性测定表明，雄性不育系花粉母细胞的减数分裂行为正常，小孢子败育发生在四分体形成以后，导致小孢子败育的直接原因是绒毡层细胞的肥大生长和高度液泡化，致使绒毡层与小孢子正常发育的协调关系遭到了破坏，不育花药的过氧化物酶活性高于其保持系。     

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。     

甜椒雄性不育两用系小孢子发育的显微观察

以甜椒雄性不育两用系为试材,对不育株与可育株花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为、花药和小孢子发育过程进行了研究。结果表明,不育株花粉母细胞减数分裂染色体行为未见异常,败育发生在四分小孢子形成之后。导致小孢子败育的原因与四分体胼胝质壁不适时解体和绒毡层细胞发育异常、延迟解体有关。     

玉米基因雄性不育系（ms2/ms2）小孢子败育的细胞学研究

利用光镜和透射电镜对同一核背景的ｍｓ２不育花药和正常可育花药进行了小孢子发育的细胞学比较观察。结果表明，ｍｓ２不育花药小孢子在幼小孢子期至中小孢子期瓦解。小孢子从四分体释放后，原外壁上没有孢粉素沉积，花粉外壁不能发育。不育花药大多数绒毡层细胞在幼小孢子期显示出明显异常，表现为质体、线粒体等细胞器退化，内质网网络细而少，液泡膜内陷吞噬细胞质，细胞内侧没有乌氏体形成，细胞质内出现大量沉积有浓染颗粒的大     

美女樱雄性不育系小孢子发生的细胞学观察

采用常规显微制片法,在光学显微镜下观察了美女樱雄性不育系B-58及其可育系的小孢子发生过程和各时期的形态特征。结果表明:可育系小孢子发育经历了造孢细胞、小孢子母细胞、四分体等时期,最后发育成花粉,期间小孢子发育靠绒毡层不断自我解体而提供营养。雄性不育系B-58小孢子败育发生在四分体时期,其主要特征是绒毡层细胞提前液泡化,四分体胼胝质壁不能适时降解,致使四分体持续时间较长,四分孢子核质收缩降解,形成形状不规则空瘪的小孢子。     

芝麻细胞核雄性不育系ms86-1的花器形态及小孢子发育的细胞学观察

摘要：本文系统观察了芝麻细胞核雄性不育系的花器形态及小孢子发育过程。结果表明,芝麻细胞核雄性不育系花器形态的差异不是雄性不育的原因。小孢子败育是一个连续过程,但败育高峰发生在单核小孢子期;绒毡层细胞提前或延后解体、内含物的消失、缺乏乌氏体等异常现象与小孢子败育密切相关。     

Sc2053诱导小麦雄性不育形态学和细胞学观察

应用化学杂交剂Ｓｃ２０５３诱导小麦雄性不育的形态学和细胞学特征观察结果显示，经处理的小麦植株变矮，植株及麦穗呈现浅绿色，穗子呈爆裂状，花药不开裂，呈现雄性不育株的形态特征，这些特征可做为估算小麦群体化学杀雄效果即绝对不育率的依据。经Ｓｃ２０５３处理的小麦雄性不育有无花粉和花粉败育两种类型。无花粉型是在小孢子刚形成时发生败育，从而是产生无花粉的空壳型花药。花粉败育型是小孢子只发育到单核花粉，二胞花粉     

利用小孢子培养选育榨菜胞质甘蓝型油菜CMS恢复系研究

以榨菜胞质甘蓝型油菜恢复系材料“06 B033”为母本,优质油菜新品种(系)为父本配制7个杂交组合,并对其F1代进行小孢子培养.结果发现,不同父本的杂交组合在小孢子培养成胚率上表现极显著差异;对获得的DH群体进行对榨菜胞质甘蓝型油菜CMS的恢保性鉴定.结果表明,有5个DH株系对榨菜胞质甘蓝型油菜CMS表现良好的恢复性.     

Male Sterility in Barley

The anther form and development of eight two-rowed genie male sterile barley mutants are abnormal. The male sterility in each mutant is conditioned by single non-allelic recessive genes. These mutant genes cause reductions in anther size and lumen diameter. Though in seven mutants, the male meiosis is normal until microspore liberation, the micro-spores abort in all cases after release from the PMCs. In one mutant, the microspores degenerate at the tetrad stage before release from the PMCs. In four mutants, the tapetal development and disintegration are normal, in four others they are abnormal. Despite these variations, the male sterility in all the eight mutants is complete.     

Ectopic expression of a maize pollen specific gene, zm401, results in aberrant anther development in tobacco

Our previous study shows that the maize zm401 cDNA is specifically expressed in maize pollens. This evidence suggests that zm401 likely functions in pollen growth and/or development. To confirm its possible involvement in pollen development, the full length cDNA of zm40l was ectopically expressed in tobacco plants under the control of a pollen specific promoter ZM13 (from maize). RT-PCR amplification demonstrated that the ZM13-driven zm401 gene was spatially expressed in tobacco pollens. It was found that all transgenic tobacco plants expressing zm401 showed various levels of sterility, ranging from abortive flower development to male sterility. Further analyses on anther development of transgenic plants indicated multiple abnormalities in the late stages of anther development. These abnormalities include lagged degradation of the tapetum and connective tissue, failed deposition of fibrous bands in endothecium cells, and aborted pollen grain development. These results strongly suggest that zm401 plays an essential role in anther development. However the exact functions of zm401 is still unclear, and further analysis of zm401 is required to determine the exact mechanism involved in anther development.     

Morphological and cytological study in a new type of cytoplasmic male-sterile line CMS-GIG2 in sunflower (Helianthus annuus)

Cytoplasmic male sterility (CMS) is essential for sunflower hybrid production. CMS-GIG2, a new sunflower CMS type, was further confirmed by crossing with the maintainer and restorer lines for the CMS-PET1, both of which maintain the male sterility of CMS-GIG2. Meiotic division in CMS-GIG2 was observed with 4'6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride staining, indicating that microspore formation was disrupted before the meiotic cytokinesis was completed. Light microscopy observation showed that both middle layer and tapetal cells expand radially rather than degrade over time, followed by failure to form tetrads and normal microspores. This morphological defect leading to male sterility in CMS-GIG2 differs from that observed in the PET1 CMS type. CMS-GIG2 will certainly provide additional genetic diversity for sunflower hybrid breeding programmes.     

高粱A2型细胞质雄性不育系小孢子发生的细胞学观察和减数分裂染色体行为分析

高粱A₂型细胞质雄性不育性（CMS）的细胞质来源于IS12662C, A₂细胞质杂交种目前已用于生产。本文以A₂/B₂V4为材料，对A₂ CMS小孢子败育过程作了细胞学观察，并对小孢子败育过程中减数分裂的染色体行为作了分析。研究发现，在A₂雄性不育系A₂V4的花药发育过程中，绒毡层细胞不形成或提前解体；绒毡层细胞畸形化；绒毡层细胞虽发育正常，但小孢子母细胞减数分裂行为异常；这些都导致小孢子退化。A₂细胞质雄性不育花粉母细胞减数分裂行为从后期Ⅰ开始出现异常，同源或姊妹染色体向两极分离时滞后或不分裂；染色体多倍化；一个细胞内出现多核和多核仁现象，最终导致小孢子败育。