花粉壁发育相关基因的研究进展

花粉壁是植物花粉发育、受精及抵抗外界环境伤害所不可缺少的结构．花粉壁结构复杂,其形成过程包括初生外壁的形成、孢粉素前体的生物合成和孢粉素在花粉表面的沉积,以及花粉壁内层的形成等过程．对花粉壁形成与发育具体机制的解析,迫切需要对花粉壁初生外壁、花粉外壁、花粉壁内壁形成过程中一系列功能基因及其信号转导研究的突破．综述了近年来对花粉壁发育相关基因的克隆及其功能研究的最新进展,并对花粉壁发育的分子机制进行了有益的探讨．     

棉花花粉发育过程中同工酶的研究

本文利用超薄胶电泳技术对陆地棉（ＧｏｓｓｙｐｉｕｍＨｉｒｓｕｔｕｍＬ．）花粉发育各期的酯酶的过氧化物酶的同工酶活性变化进行了研究，结果发现，在花粉第一次有丝分裂结束之前，存在大量的低分子量酯酶和过氧化物酶，花粉成熟后又新出现了一些大分子量酯酶的过氧化物酶，提示：花粉的发育过程是一个基因差异表达的过程，并受一定的机制控制．     

荧光显微术在鉴别拟南芥花粉壁发育相关基因功能中的应用

花粉在发育过程中,其壁中的不同成分具有自发荧光或诱发荧光的特性,荧光显微术利用此特性来鉴别花粉壁中的化学成分.拟南芥野生型花序的树脂半薄连续切片用苯胺蓝水溶液染色后,在紫外光激发下,胼胝质发出黄绿色荧光,孢粉素发出黄色或黄棕色荧光,纤维素发出蓝色荧光.利用荧光的方法快速简便,分辨率高,适用于大规模筛选花粉壁发育相关基因时对不同基因的功能进行快速鉴别和分类.用该方法鉴别出了几个与胼胝质合成、胼胝质降解、孢粉素沉积模式以及花粉内壁纤维素合成相关的遗传位点.     

花药绒毡层发育的转录调控机制研究进展

绒毡层是花药药室最内部的一层体细胞结构,在花粉的形成、发育和成熟方面发挥重要的作用.研究表明绒毡层的发育是一个短暂而复杂的过程,受到很多基因的精密调控.本文总结了调控绒毡层发育的关键转录因子及其主要调控网络,并对关键转录因子在绒毡层发育过程中发挥的调控作用进行了综述.     

十字花科植物授粉过程中花粉表达基因的研究

授粉是开花植物有性繁殖的重要过程，这个过程包括物种特异性的花粉与柱头细胞的黏附，干燥花粉的水合，花粉的萌发和花粉管在花柱中的正常生长等，其中涉及花粉众多基因的表达与调控，同时也与柱头细胞中相关基因的活动密切相关．近年来，人们在十字花科植物有性繁殖的分子机制研究中进展迅速，分离鉴定了多个影响授粉过程的突变体及其对应的基因，提出了控制授粉过程各关键步骤的多种可能的机理，在很多方面有了明显的突破．文中以十字花科植物尤其是模式植物拟南芥为例，从分析众多花粉表达基因在授粉过程中的作用入手，介绍了开花植物授粉分子机制研究的最新进展．     

拟南芥花药和花粉发育的分子调控机制

开花植物的花药和花粉发育是一个极其复杂的过程,包含了一系列生物学事件,众多基因参与其中,这些基因控制着花药细胞分裂和分化、小孢子母细胞减数分裂、花粉壁形成、花药开裂释放花粉粒等各个关键步骤,从而调控花药发育的正常进行。本文综述了近年来以拟南芥为主要研究对象进行的有关花药发育分子机制的研究进展,着重介绍小孢子发生起始、成熟花粉粒形成以及花药开裂释放花粉粒等过程的基因调控。     

三种细胞质雄性不育水稻小孢子发育过程的研究

运用ＤＮＡ荧光探针结合显微荧光术，系统地研究了３种水稻细胞质雄性不育系的败育过程，时期和特点。结果表明，珍汕９７不育系不能完成小孢子第一次有丝分裂；马协不育系小孢子可完成第一镒有丝分裂，但不能进入第二次有丝分裂；广丛４１不育系部分小孢子可完成第二次有丝分裂，因此可看到许多三核花粉，但因核行为异常而败育。     

蚕豆在粉发育的细胞形态学研究

1、小孢子核从中央位移至一端后,花粉开始第一次有丝分裂。2、分裂末期出现成膜体、细胞板而形成分隔营养细胞和生殖细胞的细胞壁。生殖细胞壁含纤维素物质。3、生殖细胞壁在和花粉内壁连接处向内生长,直到二末端相遇而被掐掉,生殖细胞脱离花粉壁并进入营养细胞,而后壁消失。4 营养核和生殖细胞在花粉粒内互相贴近。然后,生殖细胞处于分裂前期并经变形变化和运动而发育成熟;营养核形状不规则。     

拟南芥雄性不育突变体pmil的遗传与定位

通过甲基磺酸乙酯(简称EMS)诱变拟南芥Col -0种子获得一株隐形雄性不育突变体pollen mitosis1,grail.遗传分析结果显示突变体为配子体遗传,细胞学观察发现突变体花粉粒发育出现异常:细胞塌陷,细胞核在单核靠边期后和花粉第一次有丝分裂(简称PMI)前的时间段发生降解,通过图位克隆方法将该基因定位在分子标记T19L18和T1D16之间,物理距离55Kb.测序分析证明这55Kb区间中的ERECTA基因的编码区在3067bp的位置发生单碱基替换,C/G变为A/T.由此说明ERECTA基因在拟南芥从单核小孢子到二细胞花粉的发育过程中起着重要作用.     

两种豹子花花粉及其发育形态的研究

本文借助光学显徽镜对宽瓣豹子花和滇蜀豹子花的花粉形态作了动态观察，并观察了不同发育阶段的茨粉结构．这两种豹子花的花粉其萌发孔均为单沟（远极）型，花粉外壁结构及表面纹饰的特点属较进化的网纹型．花粉发育基本相同，首先发育形成单核花粉粒，然后形成双核花粉粒，随后从萌发孔萌发出花粉管，生殖核随花粉管伸长逐渐移到花粉管顶端。有丝分裂一次形成二个精子。其发育过程与百合属植物相似。     

甘蓝型油菜角果和种子发育相关的Bna-novel-miR432功能分析

为了探究miRNA在油菜花器官发育、角果和种子发育中的功能，本研究在甘蓝型油菜不同发育阶段角果和种子小RNA测序数据分析中，筛选到一个新的miRNA，命名为Bna-novel-miR432，并将其转化至拟南芥中进行功能分析.研究发现过表达Bna-novel-miR432拟南芥开花时间显著提前，并且发现其雄蕊发育存在缺陷，导致雌蕊授粉不完全. 在对其花粉育性进行检测时发现过表达材料花粉育性显著降低. 对角果发育统计发现，过表达拟南芥株系的角果变短，角果中种子数量显著减少，且部分角果存在败育的现象. 此外，在种子发育方面，过表达材料种子中胚的发育也出现滞后的现象. 以上结果表明，Bna-novel-miR432参与调控植物开花时间、雄蕊和花粉的发育以及果实的形成等生物学过程中发挥一定的调控功能.     

拟南芥雄性不育突变体 pmi1 的遗传与定位

通过甲基磺酸乙酯（简称EMS）诱变拟南芥Col－0种子获得一株隐形雄性不育突变体pollen mitosis1,pmil．遗传分析结果显示突变体为配子体遗传．细胞学观察发现突变体花粉粒发育出现异常：细胞塌陷,细胞核在单核靠边期后和花粉第一次有丝分裂（简称PMI）前的时间段发生降解．通过图位克隆方法将该基因定位在分子标记T19L18和T1D16之间,物理距离55Kb．测序分析证明这55Kb区间中的ERECTA基因的编码区在3067bp的位置发生单碱基替换,C／G变为A／T．由此说明ERECTA基因在拟南芥从单核小孢子到二细胞花粉的发育过程中起着重要作用．     

陆地棉花粉成熟过程中特异性蛋自及单花粉电泳研究

本文对不同发育时期的花粉剥出后进行蛋白电泳，结果表明，不同发育时期的花粉其蛋白、过氧化物同工酶和酯酸都有差异，花粉在成熟过程中，伴随着过氧化物酶活性的消失和种类的减少；在花粉进行第一次细胞分裂形成营养细胞和生殖细胞之前，新的蛋白带和酯酶带的出现，尤其是近十种蛋白的大量合成提示这些蛋白在花粉成熟和以后的受精过程中可能有重要作用。对其成熟的花粉进行单花粉电泳表明，没有等位基因的分离现象，只是有约２％的花粉出现新的蛋白带，其原因有待进一步研究。     

大蒜根尖有丝分裂染色体标本的制作

染色体是遗传物质的载体,是基因的载体.生物体细胞的染色体数目和结构是重要的遗传标志之一,特别是在真核细胞中.因此深入认识染色体的结构和功能,对研究生物的遗传、变异、进化、细胞增殖、个体的发育和生殖过程的平衡控制都有十分重要意义.本实验以大蒜根尖为材料,介绍了大蒜根尖细胞有丝分裂标本的制作方法.该方法简单、方便,材料易得,成功率高,适用于对正常植物组织有丝分裂过程的观察.     

花粉发育的电镜研究进展

本文扼要介绍花粉发育的超微结构研究概况;内容包括①小孢子母细胞减数分裂过程中胼胝质壁的积累,胞质融合和胞质重组的形态变化和生物学意义;②雄配子体发育中细胞器的分布、生殖细胞的分裂方式以及雄性生殖单位与精子异型性概念的提出;③花粉的外壁模式与内部结构及其壁蛋白的分布与功能;④花粉败育的形态表现和机理探讨。     

用整体染色透明法观察油杉花粉粒的结构

采用整体染色透明法对油杉花粉的个体发育过程进行了详细观察,以更清楚地显示油杉单核小孢子有丝分裂过程及其成熟花粉粒结构的特点.结果表明,单核小孢子经过连续4次有丝分裂后形成5-细胞型的成熟花粉粒;成熟花粉由两个原叶细胞、一个不育细胞、一个精原细胞和一个管细胞组成,其中的两个原叶细胞在花粉成熟时已退化.整体染色透明法制片过程简单快速,效果较佳,适用于裸子植物花粉个体发育过程的观察,是值得推广的一种观察技术;主要关键技术在于染色、脱水和透明时间的长短.     

宝坻大蒜气生鳞茎和花粉母细胞发育的细胞学研究

为了从细胞学角度探讨大蒜的不育性,对宝坻大蒜气生鳞茎的发育、花粉母细胞的减数分裂过程及染色体的异常行为进行观察.结果表明:(1)大蒜的气生鳞茎数量多、长势快;(2)大蒜的花粉母细胞减数分裂过程中有27.4%的细胞出现异常分裂现象,包括滞后染色体(7.6%)、染色体桥(9.3%)、染色体断片(1.7%)和微核(9.7%)等异常行为;(3)正常发育的花粉母细胞在形成花粉粒时逐渐干枯.花粉母细胞中高频率的染色体结构变异和花粉母细胞在形成花粉粒时的干枯可能是导致大蒜不育的重要原因.     

朴树的受精作用及胚、胚乳的发育

本文对朴树(Celtis sinensis Pers.)的受精作用及胚与胚乳的发育进行了一些观察,主要结果如下:1.朴树花杂性,具两性花及雄花,两性花中雌雄蕊异熟,因而保证了同株异花传粉,珠孔受精。2.双受精过程属有丝分裂前配子融合类型。授粉后10d左右,雌、雄性核发生融合,精核与极核或次生核←的融合早于精核与印核的融合。3.初生胚乳核休眠10d后发生第一次有丝分裂,合子休眠20d后才进行第一次分裂。合子在休眠过程中极性发生逆转。4.核型胚乳。胚乳具约200个游离核时以自由生长的细胞壁的方式细胞化。茄型胚胎发育。胚乳在胚的发育过程中被吸收消失。     

珍汕97不育系和保持系水稻花粉发育过程中RNA含量变化的研究

采用组织化学方法，对珍汕９７水稻不育系及保持系的花粉发育过程进行分析，结果表明从幼小的单孢花粉到单核边位出现中央大液泡时期不育系花粉细胞ＲＮＡ含量与保持系无显著差异，单核末期不育系开始败育，双核期ＲＮＡ含量与保持系双核期花粉细胞相比有显著下降，说明ＲＮＡ含量下降是珍汕９７不育系花粉败育的一个重要性生理特征，不育系花粉在单核末期以前发育是正常的。     

芒苞草(Acanthochlamys bracteata P.C.kao)形态学和胚胎学研究 Ⅲ.双受精,胚乳发育和胚胎发生的研究

芒苞草(Acanthochlamys bracteata)为珠孔受精,进人胚囊的二个精子分别与卵细胞和中央细胞的次生核进行正常的双受精,其受精作用属有丝分裂前型.受精后的初生胚乳核立即分裂,其发育方式为核型。合子休眠期较长,胚胎发育过程中基细胞有两种分裂方式。也观察了在以上发育过程中蛋白质与淀粉粒的积累与消失。