拟南芥花粉表面蛋白质数据的整合

花粉表面蛋白质参与花粉与柱头的识别,在植物繁殖生长过程中起着重要的作用．以拟南芥为研究对象,通过文献和网络资源的查阅收集其他植物的花粉表面蛋白质的信息,并利用同源性分析,将其转化为拟南芥的花粉表面蛋白相关信息;并将这些数据和拟南芥中已知及可能的花粉表面蛋白质数据整合在一起．然后,对整合的所有蛋白质进行了功能分类和表达分析,并建立了拟南芥花粉表面蛋白质数据库．这对深入研究花粉与柱头识别的分子机理将有重要的促进作用．     

植物“婚恋”有规矩

绿色开花植物为了繁衍后代,也要“恋爱”和“结婚”。自花传粉植物也好,异花传粉植物也好,一般都是由雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头上,通过受精结成胚珠,发育成种子。在百花竞放的自然环境里,花粉自由传播,雌花“情窦畅开”,它们之间的“恋爱”虽然很自由,然而,各种植物的“成亲”总是有“规矩”的,例如,水稻和     

外来入侵植物刺苍耳的繁殖生物学特性研究

外来种在新栖息地种群建立的成功与否,其繁殖特性起到了决定性的作用。为了揭示外来入侵植物刺苍耳(Xanthium spinosum L.)的入侵机理,本研究测定了刺苍耳的开花物候、传粉媒介、柱头可授性、花粉活力、柱头表面积与花粉粒横截面积的比值、繁殖分配及交配系统等繁殖生物学特征。结果表明:(1)刺苍耳种群花期很长,雄花花期91 d,雌花花期100 d;(2)刺苍耳为风媒传粉植物,即便在风速为0. 89 m/s的微风条件下,其花粉散播距离也可达到34 m;(3)柱头具有可授性的时间为11 d,1 d内花粉具有活力的时间为15 h;(4)柱头表面积与花粉粒横截面积的比值为742. 08,有利于雌花柱头成功捕获空气中的花粉;(5)繁殖分配比例高达53%,说明该植物将超过半数的母体资源都用于投资繁殖产生种子;(6)刺苍耳既自交亲和,又可以异交结实,从而确保繁殖成功。本研究表明刺苍耳具有很强的有性繁殖能力,这可能是其成功入侵的重要原因之一。     

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．     

烟草花粉与雌蕊互作调控机制研究进展

授粉是植物生活史周期中的一个重要过程.茄科植物属于湿柱头,实心花柱.成功授粉起始于花粉粘附在成熟的柱头表面,接着水合、萌发,花粉管穿过柱头后沿着花柱传导组织细胞间隙朝着胚囊的方向生长,经过助细胞后释放精子完成双受精.在这个过程中,花粉外壁决定因子与花粉管生长通道中的各种成分相互作用,激活花粉管细胞内部的一系列生理生化反应.存在于烟草柱头、花柱传导组织细胞、子房和助细胞中的各种分泌物对于花粉细胞粘附、花粉管生长营养供给、信号传导、方向引导具有重要作用;另外,某些花粉决定因子与雌蕊成分的相互作用也可能导致自交不亲和与杂交不亲和.文章总结了烟草授粉后花粉与雌蕊相互作用涉及的物质及机理,这些物质主要包括蛋白质、多糖、脂类、激素、酶类和黄酮类等.     

高温影响杂交水稻花粉形态的扫描电镜观察

本文以扫描电镜观察了不同温度处理的水稻花粉粒的形态和在柱头上的萌发情况。结果表明,开花当天的高温处理,对花粉形态和花粉在柱头上的萌发都有一定影响。35℃以上的高温处理,可能导致花粉粒失水萎缩,生活力降低,不能在柱头上很好地萌发。     

雄性花粉满天飞扬 雌性植物情有独钟

绿色开花植物为了繁衍后代,也要“恋爱”和“结婚”。自花传粉植物也好,异花传粉植物也好,一般都是由雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头,通过受精结成胚珠,发育成种子。在百花竞放的自然环境里,雄性花粉自由传播,把情种撒遍天下,雌花却守身如玉,情有独钟,雌性水稻绝不接受棉花的情种,雌大豆也不会和雄玉米成亲。 为了揭开异科绿色开花植物交叉传粉难以“成亲”的秘密,植物生理学家经过漫长而艰辛的探索.直到近年来以初步解开这个谜。在花期相遇的条件下,玉米的花粉可能传达到大豆的     

沙田柚柱头表面结构及花粉管进入柱头细胞的研究

采用光学显微镜、扫描电镜及透射电技术对沙田柚柱头表面结构及其花粉萌发后花粉管进入柱头细胞途径的观察，结果如下：１）沙田柚的柱头突细胞为棒状，柱头表面正中有一大型开口的柱头结构，当柱头发序成熟后分泌出大量的粘液，故属湿型柱头。２）不论自交或异交，沙田柚的花粉落到花柱头上都能萌发，通过柱头乳突细胞间隙进入柱头，且沿着柱头区薄壁细胞间隙进入花柱，其自交不亲和性反应发生在花粉管通过花柱时，故沙田柚自交不亲     

甘薯花粉—柱头乳突细胞间相互作用的细胞学研究

以甘薯鸟吃种和高自一号为亲本进行人工自花授粉;以甘薯鸟吃种和高自一号为母本,河北351为父本进行杂交授粉.观察了花粉在柱头上的行为,柱头乳突细胞表面糖蛋白的定位分布,授粉前后乳突细胞超微结构的变化.结果表明,不育组合首先表现出花粉在柱头上粘附和水合能力很弱,花粉不萌发.能育组合授粉后花粉在柱头上的粘附水合能力很强,多数花粉萌发.但有的花粉管不进入柱头,仅在乳突细胞表面爬行,或提前破裂,释放内容物;以及在花粉管接触的柱头乳突细胞中沉积胼胝质.糖蛋白(钉红着色物质)在能育与不育组合的柱头乳突细胞壁上的分布有明显的差异,作者用细胞化学定位法验证了糖蛋白与自交不育可能存在的相关性.鸟吃种柱头乳突细胞杂交授粉后12h其超微结构明显退化;而自花授粉后3h就已明显退化.柱头乳突细胞退化的早晚可能与所授花粉是否能育相关.     

不同模式下紫藤花粉活力、柱头可授性的比较

分别通过观察法、TTC法、联苯胺-过氧化氢法,比较自然模式和罩网模式下紫藤的开花特性、花粉活力和柱头可授性.结果表明:自然模式下,单花花期3~4 d,花粉寿命约3 d,最高花粉活力在开花后第2天,达60%,每天上午11:30左右,花粉活力有明显的下降趋势,介于10%~30%之间;柱头可授性在开花头2天最强;结实率为93.6%.罩网模式下,单花花期6~7 d,花粉寿命约7 d,最高花粉活力在开花后第1天,达80%,花后的前4天花粉活力维持在50%以上,第5天开始活力下降;柱头在开花的前4天一直处于强可授性状态;结实率为8.2%.从而可知,访花昆虫是影响紫藤花期长短、花粉活力和柱头可授性持续时间的重要因素,也是影响其有性生殖的关键因素.     

自交不亲和甘蓝的花粉萌发与花柱内保护酶活性变化

研究了柱头提取液对自交不亲和甘蓝花粉萌发、花粉管生长以及自花、异花授粉过程中花柱内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性动态变化.结果表明:自花柱头提取液能显著抑制花粉萌发和花粉管的生长,而异花柱头提取液能提高花粉萌发率和花粉管的生长;授粉过程中花柱内SOD,POD和CAT活性都显著上升,而自花授粉上升幅度明显低于异花授粉.花柱内蛋白质含量在授粉过程中都会上升,但自花授粉在授粉后最初3～5min出现一个含量峰值.     

罗布麻传粉生物学的初步研究

对野生罗布麻居群开花动态、花粉活力、柱头可授性、访花昆虫、繁育系统(杂交指数、花粉-胚珠比)进行初步研究,为罗布麻引种栽培和繁殖提供初步的理论依据。结果表明:罗布麻花期为6月~8月,果期9~10月,单花持续时间为4~5d;开花当天,花粉活力在11:00~12:00为最高,花粉活力最高达78%以上,且能维持3d,之后明显下降,柱头从花蕾到开花第4d都具有可授性;柱头与花药之间仅有1mm的空间距离,自然条件下以自花授粉为主,但存在异花授粉的可能性;主要访花昆虫以膜翅目、鳞翅目和双翅目昆虫为主,其中,姬蜂是主要传粉者,13:00~14:00为访花高峰期,昆虫访花频率最高峰与柱头可授性部分重叠;花粉-胚珠比(P/O)为37,杂交指数为2,说明罗布麻可能为兼性自交的交配系统。     

蒙导授粉条件下转抗除草剂基因油菜与4种十字花科杂草间的基因流

根据苯胺蓝荧光法观察和混合花粉蒙导授粉的结实情况,并结合授粉后代植株的分子鉴定,研究了蒙导授粉条件下甘蓝型抗草甘磷油菜Q3与遏蓝菜(Thlaspi arvense L.)、荠菜[Capsellabursa-pastoris( L.)Medic]、碎米荠(Cardamine hirsuta L.)、风花菜[Rorippa palus-tris( L.)Besser]4种十字花科野生杂草间的基因流.结果表明,当遏蓝菜、荠菜、碎米荠、风花菜分别授以混合花粉(杂草花粉与Q3花粉)蒙导后,与各自的自交组合相比,混合花粉在受体植物柱头上的萌发表现出花粉粒大量黏合、萌发快、伸进花柱与子房的花粉管数量多等特点.各蒙导组合于授粉后24-48h均可观察到一部分花粉管已经通过珠孔进入胚珠,但所有蒙导授粉后代植株抗草甘膦基因的PCR检测均表现阴性.上述研究结果进一步说明了遏蓝菜、荠菜、碎米荠、风花菜(作母本)与Q3杂交高度不亲和,Q3的抗除草剂基因不能通过基因流转移到这4种杂草中.     

花粉育种的背景、现状和展望

一、花粉育种的概念花粉育种,通常叫做单倍体育种。在植物的生命周期中,有无性的孢子体和有性的配子体两个交替进行的世代。由受精卵形成胚和种子,种子萌发成苗,生长发育成植株,最后形成花器官中的花粉母细胞和胚囊母细胞的整个过程,都属于孢子体世代。由于种子是由雌雄配子结合为受精卵进一步形成的,它具有来自雌雄配子的两套染色体;所以由种子开始的孢子体世代,都属于“二倍体”。当花粉母细胞和胚囊母细胞经过“减数分裂”、形成花粉(两胞花粉)和胚囊(八胞胚囊)两种配子体,由此开始了配     

花朵的使命

自然界的花千姿百态,姹紫嫣红,美不胜收。植物为什么要开花呢?植物开花的目的只是为了炫耀自己的美丽吗?实情当然不是这样的。花的责任重大,各种各样的花都背负着一个神圣的使命,那就是传宗接代!当我们摘下一朵桃花仔细观察时,我们可以看到里面众多的雄蕊和处于中央的雌蕊,而花的使命,就是要将花药中散布出来的花粉运送到柱头,完成植物的受精。这个过程,就叫做传粉。这个任务可不简单,花儿必须使尽浑身解数,各显神通。有的花只靠自己的力量就能完成这个使命,例如豌豆和花生。它们能将自己雄蕊的花粉传到自己的柱头上,完成受粉的过程,这就叫…     

杂交水稻长柱头不育系——海A的选育研究

本文根据当前农业生产上大面积推广的杂交水稻不育系存在的质源单一、柱头外露率低等问题,从1984年开始,在引进[29615×(汕 B×IR26))B_2F_0成对材料的基础上,进行了连续七代成对回交、选育试验,结果培育出一个新的长柱头不育系——海 A,经大量镜检证明,海 A 的花粉典败,不育特性稳定,不育度和不育率均达100%。海 A 的生育期适中,植株形态和经济性状较为优异。开花习性良好,柱头外露率高,利于繁、制种夺高产。     

轮叶沙参的传粉效率和结实率

对轮叶沙参的传粉效率和结实率进行了观察与研究,结果表明,轮叶沙参在自然授粉中结实率约为9％,其花柱的授粉率达68％,为结实率的7．56倍,柱头上的平均花粉量为8－21个,但多数为来自自花粉,散粉期花粉活力较高,轮叶沙参的有性繁殖主要依靠异花授粉,其自花授粉的结实率为1．2％,故在影响结实率的诸多因素中,异花授粉的效率以及植物对异花粉的依赖程度是非常重要的。     

植物自交不亲和性的研究进展与展望

植物自交不亲和性主要是由S位点多个等位基因决定的,目前已鉴定出大量S基因,且不亲和反应涉及到花粉与柱头相互识别的一系列复杂过程.本文主要综述了植物自交不亲和性的机制、与不亲和性有关的部分蛋白、对自交不亲和的鉴定以及利用等方面的研究进展,并对植物自交不亲和性的研究与发展前景进行了展望.     

油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒开花结果的影响

以辣椒品种湘研6号为材料,研究了干旱胁迫下0.05mg/L的油菜素内酯(BR)对辣椒开花结果的影响。结果表明,BR处理促进了正常生长条件下辣椒的开花和花粉在柱头上的萌发率,增加了辣椒的结果及产量;干旱胁迫导致辣椒开花数的下降和落花率的增加,显著抑制了花粉活力和花粉在柱头上的萌发率,引起结实数的下降和落果率的上升,最终降低了其产量;BR则显著促进了干旱胁迫下辣椒的开花、花粉活力以及花粉在柱头上的萌发率,有利于干旱胁迫下辣椒总产量、单果重和千粒重的增加,减缓了干旱胁迫对辣椒开花结果的抑制作用。     

梨花柱头可授性和花粉活力的研究

研究了梨花柱头的可授性和花粉活力、不同培养基组分对梨花花粉萌发的影响.结果表明:梨花柱头的可授期为6 d,开花当天梨花的花粉活力就达100%,持续3 d之后缓慢下降,梨花枯萎时仍有一半以上的花粉具有活力.梨花花粉萌发的最适培养基为: MS 蔗糖150 g·L-1 硼酸0.03 g·L-1 氯化钙0.04 g·L-1 .