Role of Ubisch bodies secreted by tapetum in Ca2+ transprot

The distribution of Ca2+ in the anthers of wheat was observed using cytochemical method of potassium antimonite. At the later tetrad stage, Ubisch bodies carrying Ca2+ were observed on the inner surface of tapetum, in anther locule and on pollen surface. The Ubisch bodies contacted with pollen, and Ca2+ began to accumulate on pollen surface. At the uninucleate pollen stage, abundant Ubisch bodies were distributed in anther locule, and the amount of Ca2+ on pollen surface increased. At the mature pollen stage a large amount of Ca2+ ions were localized on the inner surface of tapetum, the surface of pollen and Ubisch bodies. In the pollen wall, Ca2+ precipitates arranged in radial lines. These results demonstrated that Ubisch bodies were involved in Ca2+ transport from anther wall to pollen surface at some developmental stages of anther.     

Role of Ubisch bodies secreted by tapetum in Ca2+ transprot

The distribution of Ca²⁺ in the anthers of wheat was observed using cytochemical method of potassium antimonite. At the later tetrad stage, Ubisch bodies carrying Ca²⁺ were observed on the inner surface of tapetum, in anther locule and on pollen surface. The Ubisch bodies contacted with pollen, and Ca²⁺ began to accumulate on pollen surface. At the uninucleate pollen stage, abundant Ubisch bodies were distributed in anther locule, and the amount of Ca²⁺ on pollen surface increased. At the mature pollen stage a large amount of Ca²⁺ ions were localized on the inner surface of tapetum, the surface of pollen and Ubisch bodies. In the pollen wall, Ca²⁺ precipitates arranged in radial lines. These results demonstrated that Ubisch bodies were involved in Ca²⁺ transport from anther wall to pollen surface at some developmental stages of anther.     

紫荆的小孢子发生与雄配子体的发育

本文对紫荆(Cercis chinensis Bge.)的小孢子发生、雄配子体的发育进行了初步研究.应用扫描电镜对成熟花粉粒的外部形态进行了观察.雄蕊花药四室,纵裂.孢原细胞二个位于表皮之下.成熟花药具五层药壁:表皮、药室内壁、二层中层和一层绒毡层.绒毡层为分泌型.小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂为同时型,小孢子呈四面体型排列.成熟花粉粒圆球形,三细胞.三条萌发沟,外壁具网状纹饰.     

绵刺小孢子发育和雄配子体形成的研究

对绵刺的小孢子发育和雄配子体的形成进行了研究,有如下结论：绵刺雄蕊3枚,花药4室,药壁4－5层,腺质绒毡层,细胞在花粉成熟时原位消失,中层宿存,花药成熟时药壁由表皮、药室内壁、中层组成,小孢子母细胞经减数分上面体形的四分体,胞质分理解为同时型,成熟花粉为2细胞,小孢子发育及雄配子体形成过程中有败育发生,主要发生在小孢子母细胞减数分裂至四分体时期以及雄配子体形成各个时期。     

包台型水稻不育系花药发育过程中的Ca2+分布

用焦锑酸钾沉淀法研究了包台型不育水稻及其保持系花药发育早期细胞中的Ca²⁺分布变化.从花粉母细胞时期开始,不育系与保持系花药中的Ca²⁺分布出现差异,不育系药壁外层和药室内壁及药隔中均有Ca²⁺出现,而保持系花药中基本没有Ca²⁺分布,在减数分裂时期表现更加明显,不育系药壁和药隔中的Ca²⁺相对于花粉母细胞时期明显地有所增加,特别是绒毡层细胞和药隔中木质部细胞的次生加厚壁上Ca²⁺增加尤其明显,而保持系花药中的Ca²⁺较少.笔者从花药发育的更早期去寻找水稻雄性不育的机理.     

谷子(Sotaria italioa Beauv)的花药发育和小孢子发生

谷子药壁的发育属单子叶型。在花粉成熟时,药壁仅剩下药室内壁和表皮,中层和绒毡层分别在小孢子母细胞和花粉的发育过程中退化消失。绒毡层为分泌类型。小孢子母细胞减数分裂前期Ⅰ存在染色质穿壁现象。由小孢子母细胞减数分裂形成的四分体有两侧对称、交互对称、直列式和T形。胞质分裂为连续型。在花序顶端自旗叶露出后的1—2天之内,是采集减数分裂材料的最佳时期。     

厚皮香小孢子与花药的发育及其比较胚胎学特征

 园艺经济植物厚皮香具有较为特殊的雄花两性花异株现象,对其小孢子与花药的发育情况进行了研究,厚皮香植物花药为四小孢子囊,花药壁发育为双子叶型;花药表皮宿存,次生加厚,并单宁化;药室内壁细胞在散粉时没有次生加厚,但一直宿存到散粉时,绒毡层为分泌型,双核至三核;小孢子孢原细胞2~3列,形成次生造孢细胞后发育为小孢子母细胞;小孢子母细胞减数分裂正常,同时型,形成四分体主要为四面体型,也有交叉十字型等;成熟花粉为三细胞型.同时与已发表的厚皮香亚科其他4个属的胚胎学特征进行了比较,初步探讨了该亚科内各属间差异在系统演化上的意义.     

鹅毛竹花药发育的超微结构观察

以鹅毛竹为材料,采用透射电子显微镜技术对花药发育的超微结构进行了系统研究。结果表明:鹅毛竹花药具4个药室,花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成。花药壁发育为单子叶型。造孢时期的造孢细胞胞质较浓厚, 线粒体、高尔基体丰富,含有大量的小泡,有少量油滴; 小孢子母细胞分裂期超微结构特征明显,分裂前期小孢子母细胞内含大量小泡、环状片层、高尔基体及线粒体,分裂期的小孢子母细胞胞质中的小泡、线粒体更加丰富,高电子致密颗粒的数量明显增加; 二分体细胞内具有丰富的线粒体,个别细胞壁上有胞质通道,胼胝质壁加厚; 刚释放出的小孢子壁薄,线粒体、环状片层丰富; 中央期小孢子形成期呈圆球形,细胞质稠密,具有丰富的线粒体、内质网、高尔基体等细胞器。随着小孢子的发育,其外壁逐渐增厚,在质膜外侧形成了3条宽窄不等的电子致密带,即外壁表层、基粒棒层和外壁内层,此时形成萌发孔; 成熟花粉粒充满淀粉粒。在花药发育期间出现雄性败育现象,主要表现为绒毡层细胞过早解体和小孢子母细胞及单核小孢子形态畸形,这些异常是雄性败育的主要原因之一。     

烟草花药发育过程中钙动态分布的初步观察

在烟草花药发育过程中,用焦锑酸钾沉淀的松弛结合钙显示出了一个与花药发育事态有关的动态:在孢原细胞时期的花药中几乎看不到钙颗粒.但到小孢子母细胞时期,花药中开始有钙颗粒沉淀,而且显示出向花药室中流动的迹象.当花粉母细胞进行减数分裂时,花药绒毡层细胞和花粉母细胞中出现了许多的细小钙颗粒.在小孢子发育时期,在绒毡层细胞解体之前,细胞中的钙被集中到小液泡中.在小孢子细胞质中仍有较多的钙颗粒,同时在花粉壁上也有钙颗粒沉积在外壁的基部.到小孢子分裂形成二胞花粉后,细胞质中的钙明显减少.当二胞花粉中的大液泡消失,细胞质中积累淀粉粒以后,花粉中可看到的钙颗粒很少.同时,在花药维管束周围的薄壁细胞中,又出现了较多的钙颗粒,表明花粉对钙离子的需求可能已降低.烟草花药发育过程中钙的动态分布特征暗示着钙参与了调控花粉发育过程,尤其是与小孢子转变过程中的重要事态有密切关系.     

水稻花药发育的细胞形态学精细分期

本研究通过观察籼型杂交水稻"川优9527"的花粉和药室壁的发育,对幼穗花药从雄蕊原基形成至花粉成熟的全过程进行了分期。选用不同发育时期的水稻幼穗(长度约1.0~10.0 mm),以石蜡切片技术分别制作其花药装片,置于光学显微镜(N ikon DS-R i1-U2)下观察并拍照。根据细胞及组织形态特征的显著变化,将花药的发育进程精细划分为:孢原细胞期、二层药室壁期、三层药室壁期、花粉母细胞形成期(以上4期对应小孢子母细胞形成期)、花粉母细胞减数分裂初期、花粉母细胞减数分裂中期、花粉母细胞二分体时期、花粉母细胞四分体时期(以上4期对应小孢子母细胞减数分裂期)、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉时期、成熟花粉时期等13个阶段。     

牛膝菊大、小孢子发生和雌、雄配子体的发育

通过石蜡切片技术对牛膝菊大小孢子发生和雌雄配子体发育过程进行研究,结果表明,牛膝菊花药4室,花药壁发育为简化型。由表皮、药室内壁和绒毡层组成。绒毡层于小孢子四分体时期开始变形,其细胞原生质体向药室中移动为变形绒毡层。小孢子孢原为多细胞,小孢子母细胞减数分裂产生四面体型的小孢子四分体。四分体胞质分裂为连续型,偶见同时型。成熟花粉2-细胞型。子房1室,每室1个倒生胚珠,具单珠被,薄珠心。大孢子母细胞减数分裂形成的4个大孢子呈直线形排列,其中合点端的大孢子为功能大孢子,蓼型胚囊。     

少花桂小孢子发生和雄配子体的发育过程

利用传统石蜡切片技术对少花桂（Cinnamomum paueiflorurn）小孢子发生和雄配子体发育过程进行了研究，结果表明，花药含4个小孢子囊，药壁发育为基本型，绒毡层属单型起源，细胞多具双核，于减数分裂时发生解体并流入花药腔内，至雄配子体早期，绒毡层细胞被发育的花粉吸收殆尽，属变形绒毡层.发育过程中药层内壁在内径向、切向壁上均发生U型或V型加厚，表皮细胞减缩退化，花粉母细胞经连续的胞质分裂后多形成左右对称形四分体，成熟花粉粒多为2-细胞花粉粒.     

木竹的花器官形态与解剖结构研究

【目的】竹类植物极少开花。以箣竹属竹种木竹(Bambusa rutila)的花器官为研究对象,对木竹的花器官形态以及解剖结构特征进行系统的观察与描述,为竹类植物的分类学及生殖生物学研究提供新的理论信息。【方法】选择木竹不同发育阶段的小穗和小花为实验材料,采用外观形态观察结合石蜡制片的方法,对小穗与小花进行解剖结构观察,研究木竹花器官各部分的形态与解剖发育过程。【结果】木竹结实率极低。成熟小穗均长4.756 cm,宽4.0~5.0 mm。小穗顶生或腋生,每个小穗约含5~12朵小花,基部小花先开放,开花顺序由形态学的下端向上端依次开花,顶端的小花通常败育,小穗基部具潜伏芽。完整小花包括外稃1枚、内稃1枚、浆片3枚,雄蕊6枚和雌蕊1枚构成,成熟的小穗苞片与外稃尖端呈紫红色。木竹的小花为开放型小花,属于雌雄异位、雌雄同熟型。开放时花丝伸长,花药悬垂于小穗外,成熟的花药长6.0~6.5 mm,异花授粉。浆片呈卵圆形,半透明状上部具流苏状纤毛,偏紫红色,大小接近。雌蕊子房具棱,长2.5~3.0 mm,上部具绒毛,花柱短,柱头长,羽毛状3分枝柱头,呈紫红色。花药在进入减数分裂前的阶段发育同步,但减数分裂并不同步,出现二分体和四分体共存于同一花药室的情况。木竹的小孢子母细胞减数分裂过程中,四分体的排列方式为左右对称型,分裂方式为连续型。次生造孢细胞阶段,花药壁由外到内依次为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,各由1层细胞组成,细胞质浓厚,细胞核显著,部分绒毡层细胞具有双核现象。次生造孢细胞时期,细胞排列紧密,细胞质浓厚,细胞核较大,核仁显著。造孢组织细胞发生游离,进入小孢子母细胞时期,花药壁中层细胞消失,药室空间增大。花药成熟后,花药壁仅有表皮和纤维层,绒毡层退化。成熟花粉粒为2细胞型。雄蕊的败育包括两种类型,第1种类型花药壁发育异常,第2种类型花粉粒发育异常。子房1室,双珠被,倒生胚珠,侧膜胎座,胚囊发育正常。【结论】木竹小穗属于混合花序,木竹花药很容易见到花粉粒败育,子房虽然发育正常,但多数都未受精,这可能是导致木竹结实率低的主要原因。     

单穗升麻的花药和雄配子体发育

为了探讨南川升麻(Cimicifuga nanchuanensis)濒危与其生殖过程的联系。对广布近缘种单穗升麻(C.simplex)进行了部分对照研究。论述单穗升麻的小孢子发生和雄配子体发育以及花药壁的发育。单穗升麻的花药具4个小孢子囊(药室),囊壁(花药壁)由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成。绒毡层细胞在发育后期由单核分裂为2核,多原位解体,为腺质型;但大约有12%小孢子囊的绒毡层在小孢子四分体释放时期进入花药室内,成为变形绒毡层。小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型,成熟花粉为2胞型。     

美洲黑杨无性系Ⅰ-63花粉粒的发育和超微结构

<正> 美洲黑杨Ⅰ-63〔Populus deltoides Bartr.var.deltoides cv.“Harvard”(Ⅰ-63/51)〕自引种以来,生长良好,已经作为一种基因资源应用于新无性系的培育工作。Nagaraj在1952年曾对PopuluS deltoides的小孢子发生和花粉形态进行过研究,但选育为无性系并引种至我国的同纬度地区后,其小孢子的发育过程是否发生变化,选育应用时应注意哪些问题,却研究甚少。近年来,学者们对花粉超微结构做了大量工作,可惜至今还局限于少数植物,特别是草本植物。这里,我们试对美洲黑杨Ⅰ-63的小孢子发生、花粉发育和结构用光学显微镜进行了观察研究,并在此基础上观察了二细胞花粉粒的超微结构,希冀为这方面提供一些有益的资料。     

紫菜苔Ogura细胞质雄性不育系花药发育的细胞形态学研究

通过甘蓝型油菜Ogura细胞质雄性不育材料与紫菜苔的种间杂交和连续回交,获得了稳定的紫菜苔Ogura细胞质雄性不育系,细胞形态学研究表明,该不育系的花药发育兼有无花粉囊型和单核败育型的特征,由于没有造孢细胞的形成或造孢细胞退化,不育系最多只有1－2个花粉囊,而可育系都是4个花粉囊,发育起来的不育系花粉囊里面的小孢子到单核期后不再向前继续发育,而是迅速退化以至解体,开花前彻底败育,在减数分裂前期,不育系绒毡层细胞中已经出现液泡,有肥大趋势,在单核小孢子退化以后绒毡层还很发达,而正常花药绒毡层的发育在减数分裂过程中达到高峰,四分体时出现退化迹象,开花前已完全解体。     

Immunohistochemical localization of Ca2+/calmodulin-dependent kinase in tobacco

The existence of Ca²⁺/calmodulin-dependent kinase (CaM kinase, CaMK) in tobacco is verified immuno- logically and its distribution in different tissues of tobacco is studied. It has been demonstrated that CaMK is mainly distributed in early developing anthers, developing ovules and embryos, lateral root primordium, apical meristem and leaf primordium of buds and mesophyll cells and developing vascular bundles of leaves. There is enormous CaM kinase distributed in leaf epidermis fair cells and guard cells of stomas too. Little kinase is found in mature stem or root cells. The distribution properties of CaM kinase in tobacco are consistent with those of CaM, suggesting that there exists the Ca²⁺ signal transduction pathway mediated by CaM kinase in tobacco and it plays an important role in the plant growth and development.     

四合木(Tetraena mongolica Maxim)雄性不育的细胞学研究

首次报导了四合木花粉发育过程中存在雄性不育现象．四合木花具八枚雄蕊,分两轮排列．药壁发育属基本型,具腺质绒毡层．正常花药的绒毡层细胞在四分孢子形成之后开始解体．四合木花药败育从小孢子母细胞减数分裂Ｉ前期开始,在以后的各个时期均有发生．败育发生在个别雄蕊或全部雄蕊中不等．败育花药的药壁中层、绒毡层在小孢子母细胞减数分裂之前即开始解体,减数分裂过程中基本全部瓦解,使小孢子母细胞正常的减数分裂不能进行,引起以后一系列败育现象,形成不正常的四分孢子或单核花粉粒．败育花药药室瓦解,花粉囊收缩变形．即使在正常发育的成熟花药内,仍能观察到败育的花粉粒,形状为椭圆形或三角形．     

美洲黑杨小孢子母细胞减数分裂进程与花芽及 花药外观形态相关性研究

以美洲黑杨的雄花枝为材料,采用卡宝品红压片法,观察花粉母细胞减数分裂进程与花芽及花药外观形态的关系, 为美洲黑杨2n配子的诱导奠定基础。结果表明:美洲黑杨雄花花序开始露出芽鳞之前,小孢子母细胞减数分裂已经结束; 花芽顶端及侧面的芽鳞开始松动时,在同一花序中可以观察到从小孢子母细胞到花粉粒的所有减数分裂阶段,此时是诱导2n配子的最佳时期; 美洲黑杨花药长度与减数分裂阶段密切相关,长约0.5 mm的花药处于减数分裂的小孢子母细胞阶段, 长约1.0 mm的花药处于减数分裂的细线期、粗线期、中期Ⅰ、末期Ⅰ及二分体阶段,长约1.5 mm的花药处于减数分裂的四分体时期,长约2.0 mm的花药已处于花粉粒阶段; 同一花枝上的不同花芽及同一花序中不同小花的发育不同步,但同一小花中的不同花药发育基本一致。美洲黑杨减数分裂过程中染色体行为正常,是分子细胞遗传学研究的良好实验材料。     

Molecular cloning of rice cDNAs related to pollen development using the subtraction hybridization technique

The meiotic stage of pollen mother cell is a very important stage in controlling the development and formation of pollen. In order to clone the rice cDNA(s) of this stage, a normal rice, Annong N and its thermosensitive mutant, Annong S-1 were used as the plant material. The mRNA has been extracted from the young panicle at the meiotic stage. By using the cDNA subtraction hybridization technique, three cDNA fragments, RP-1, RP-2 and RP-3 have been successfully cloned from Annong N. Northern blot analysis reveals that the mRNA of these three clones are expressed only in anthers, and not leaves. The mRNA levels of these clones are lower in anthers of Annong S-1 than in Annong N. Furthermore, the amount of mRNA extracted from anthers of Annong S-1 growing under high temperature (28℃) is lower than plants growing at lower temperature (25℃). Sequence analysis and homology search indicate that these three clones display no similarity to the current database. It is concluded that the three novel cDNA cloned are related to pollen development in rice.