雄性不育和雄性能育小麦花药和花粉发育的细胞形态学观察

本工作是小麦雄性不育杂种优势利用研究项目的一部分。从细胞形态学的角度,研究小麦细胞质雄性不育系及其保持系花药和花粉的发育,为探索雄性不育性的机理提供资料。 发应用石腊切片法,对小麦“早熟1号”和“北京8号”细胞质雄性不育系及其保持系花药的发育过程进行了观察,得到如下的结果: (1)不育系花粉的败育,在发育的各个时期都发生,但败育的关键时期是在小孢子发育后期,具大液泡的小孢子不能进入配子体发育阶段。 (2)不育系花药和花粉的发育,在小孢子发育早期以前,百分之九十以上与保持系相似,是正常的,少数表现异常而导致败育。异常现象有:①药室合并;②小孢子母细胞解体,绒毡层正常发育,③小孢子母细胞互相粘连形成多核原生质团;④解体的小孢子母细胞与绒毡层融合形成多核原生质团;⑤药室中除正常发育的小孢子母细胞或小孢子外,还出现异常的巨型细胞;⑥绒毡层提前在小孢子发育早期解体,并形成多核的原生质团;⑦绒毡层肥大生长。     

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。     

热分析法研究马协水稻花药的发育及败育过程

用热分析法研究了花粉不同育期马协保持系与不育系水稻花药的热分解过程，获得了花粉不同育期马协保持系与不育系水稻花药的ＴＧ／ＤＴＡ曲线初步探讨了马协水稻花药的热分解规律及发育过程中花药干物质含量与发育期的关系，计算了马协保持系水稻花药发育的表观动力学参数，建立了相应的动力学经验式，并讨论了马协不育系水稻花药的败育过程。     

水稻细胞质雄性不育系小孢子发育过程中的同工酶分析

以新选育出的籼型水稻细胞质雄性不育系马协Ａ有其相应保持系马协Ｂ为材料,分别取不育系和保持系处于花粉母细胞形成期、减数分裂４分体时期、单核期、２核期、３核期的花药进行过氧化物酶同工酶、细胞色素氧化酶同工酶电泳分析及酶活性测定分析。不育系与相应保持系比较发现,不育系过氧化物酶同工酶电泳酶谱带型丰富,酶活性较高;细胞色素氧化酶同工酶电泳酶电泳酶谱带型较小,酶活性较低。这现象是从单核期花药开始表现,并随发     

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。     

玉簪属花药结构和花粉发育

利用石蜡切片技术研究了玉簪属植物花药结构和花粉发育,其观察结果表明：玉簪成熟花药由表层、药室内壁、中层和绒毡层等4层细胞组成;4个小孢子囊呈线形排列,并着生于药隔的向心面;小孢子母细胞分裂属连续型;成熟花粉为3-细胞结构,营养细胞充满大量淀粉粒;花药发育存在严重败育现象,花粉个体发育也具明显的不同步性;横切面观,玉簪花被片具有9～13个痕迹;2n=2x=60.从上述资料看,作者支持把“玉簪属”植物提升到“玉簪科”的水平.     

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.     

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。     

罗卜（Raphanus sativus L．）雄性不育系小孢子发生中的酶细胞化学初探

采用酶细胞化学技术探讨了萝卜雄性不育系６４Ａ小孢子发生不同阶段中琥珀酸脱氢酶（ＳＤＨ）的定位及其活性的变化情况．结果表明ＳＤＨ活性反应物主要分布于线粒体的内膜和嵴．保持系６４Ｂ小孢子发生过程中，线粒体的ＳＤＨ反应一直存在，随着小孢子发育其活性还有所增强．在不育系中，单核早期小孢子的线粒体ＳＤＨ活性较明显；单核晚期时小孢子内线粒体减少，其ＳＤＨ活性也渐弱．以后，小孢子的发育受阻，以致相当于二胞花粉时期的不育系花药内已无花粉．     

普通小麦T型、E型细胞质不育系和太谷核不育系小孢子发育细胞形态学的比较观察

通过对小麦E型不育系和太谷核不育系花粉发育过程的观察,与过去对T型小麦不育系的观察加以比较,发现三种不育类型的小麦花粉败育过程大体相似,但三种不育类型也存在差异。用细胞化学方法对E型不育系及其保持系花粉细胞的细胞色素氧化酶的分布和活性进行了初步观察,结果发现不育系比保持系酶活性低,酶颗粒少。用I—IK对E型不育系及其保持系花粉进行染色,发现保持系花粉染成深蓝色,淀粉颗粒多,不育系花粉呈棕红色,几乎无淀粉颗粒。     

花椰菜(Brassica oleracea L.)雄性不育株和可育株的细胞学及生理生化研究

本文细胞学研究表明,花椰菜雄性不育途径复杂,表现为造孢细胞异常分裂、小孢子母细胞部分解体、四分体数目少、单核孢子不正常发育、绒毡层提前解体、花粉囊扭曲、输导组织发育不良;电镜研究表明,可育株的花粉粒富含线粒体、高尔基体、内质网等细胞器,不育株花粉粒中除液泡外,细胞器少,线粒体部分解体;过氧化物酶活性在花球期和单核后期不育株高于可育株,四分体时期和单核前期相反;细胞色素氧化酶活性除单核后期外,不育株均高于可育株;游离氨基酸含量在四分体时期不育株和可育株中都很高,以后下降,可育株的下降幅度大于不育株,具体氨基酸则又有其变化的特异性。     

花椰菜(Brassica oleraceaL.)雄性不育株和可育株的细胞学及生理生化研究

本文细胞学研究表明,花椰菜雄性不育途径复杂,表现为造孢细胞异常分裂、小孢子母细胞部分解体、四分体数目少、单核孢子不正常发育、绒毡层提前解体、花粉囊扭曲、输导组织发育不良;电镜研究表明,可育株的花粉粒富含线粒体、高尔基体、内质网等细胞器,不育株花粉粒中除液泡外,细胞器少,线粒体部分解体;过氧化物酶活性在花球期和单核后期不育株高于可育株,四分体时期和单核前期相反;细胞色素氧化酶活性除单核后期外,不育株均高于可育株;游离氨基酸含量在四分体时期不育株和可育株中都很高,以后下降,可育株的下降幅度大于不育株,具体氨基酸则又有其变化的特异性.     

光敏核不育水稻花粉败育中淀粉和蛋白质含量的研究(英文)

在可育花粉的发育中,功能叶同化产物运往花药合成淀粉和蛋白质,淀粉含量增加显著,颖壳和花药可溶性糖减少。长日下功能叶生理机能并未下降,糖也可运往颖花,但在颖壳中积累,不育花药中淀粉含量增加不明显,可溶性糖含量略有下降。单核晚期前可育花药蛋白质含量先是下降,但双核期后又迅速上升;不育花药中则基本上一直呈下降趋势。游离氨基酸总量与蛋白质含量变化相吻合,脯氨酸含量在可育和不育花粉之间差异不大。作者认为,淀粉和蛋白质的合成障碍是长日诱导光敏核不育水稻花粉败育的基本原因,这种障碍是由其底物供应不足引起的;游离氨基酸的变化与花粉败育仅有间接关系。     

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。     

白肋烟雄性不育性的细胞形态学研究

作者以白肋烟雄性不育系及其保持系为材料,从细胞形态学角度对雄性不育性作了较系统的研究,得出如下结果和结论：1．白肋烟雄性不良系雄性器官显著异常,表现为：（1）雄蕊原基根本不发生或发生后随着花器的发育完全退化消失,结果表现为完全无雄蕊,（2）有雄蕊原基发生,能形成雄蕊类似物,但都表现出显著畸变退化,形式多样,呈细丝状,短棒状,瓣状,类柱头状等,数目少于5个,并且极短于柱头,2．确定了不育系败育的时期和方式：不能形成正常的小孢子发生组织,根本无减数分裂过程发生,败育时期在小孢子母细胞形成期前后,为完全的结构性雄性不育类型;3．雄蕊的维管束显著异常,表现为雄蕊中完全不存在维管束结构,或者即使有维管束,但结构分化极为不良,雄蕊中严重缺乏淀粉粒等物质,是雄蕊退化和小孢子发生出现障碍的直接原因。     

枸杞雄性不育花药中蛋白质和几种酶的电泳分析

以雄性不育株“宁杞5号”和可育株“宁杞1号”为实验材料,分析比较两种材料花药不同发育时期的可溶性蛋白质和几种酶的电泳图谱．结果表明,与可育株比较,不育株花粉粒成熟期花药中可溶性蛋白质条带数目减少;两种材料发育各时期花药中超氧化物歧化酶（SOD）、淀粉酶（AMY）、过氧化氢酶（CAT）及三磷酸腺苷酶（AT—Pase）几种酶在酶谱上基本一致,但不育株中这几种酶的含量均低于可育株;不育株中花药花粉粒减数分裂期与成熟期各种酶差异最明显．可为枸杞雄性不育的研究提供参考．     

An anther-specific chalcone synthase-like geneD5 related to rice pollen development

It was shown in a previous analysis that D5 gene from rice (Oryza sativa L.) was an anther-specific gene encoding a chalcone synthase-related protein. In this study, D5 gene was found specifically expressed in tapetum cells as well as in the peripheral cells of the vascular bundle of rice anthers by RNA in situ hybridization. In order to study its function, D5 was transformed into rice in both sense and antisense directions driven by a rice Actin 1 promoter. It has been observed that the pollen grains from the antisense D5 transgenic rice plants are abnormal, indicating that D5 plays a critical role in rice pollen development.     

In situ localization of calmodulin mRNA in the developing tobacco anthers

The temporal and spatial expression patterns of calmodulin mRNA in the developing tobacco anthers were investigated by in situ RNA hybridization, using digoxigening-labeled anti-RNA probe. Calmodulin mRNA was distributed in various developmental stages of tobacco anthers, but the expression level had temporal and spatial differences distinctly. During early stage of anther development, the expression level of calmodulin mRNA was significantly high, mainly distributed in epidermis, tapetum and transfusion parenchyma cells and so on. Especially, more mRNA was accumulated in the nuclei and chromosomes of microspore mother cells prior to and during meiosis. With the development of anther, mRNA was decreased gradually in the anther wall and pollen. By mature pollen stage, only a stronger positive reaction still existed in the epidermis of anther wall and transfusion parenchyma cells. The results suggest that the temporal and spatial expression of calmodulin mRNA is closely correlated with cell division, pollen development and substance transport.     

油菜雄性不育系160S育性转换中保护酶活性变化

以温度敏感型甘蓝型油莱雄性不育系160S为试验材料,并以可育油菜31C为对照,对160S育性转换过程中叶片和花药保护性酶的活性等进行了研究,研究中测定了160S在育性转换温度敏感时期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)含量....