杂交鹅掌楸花粉败育的结构变异与分析

应用透射电子显微镜研究了杂交鹅掌楸花粉的超微结构形态,并对其花芽发育过程中相关的生理指标做了测定.结果显示:在花药发育初期,败育小孢子母细胞形态异常,细胞质凝聚,细胞器结构模糊,失去细胞分裂功能,不能进行减数分裂.发育正常的小孢子母细胞形态呈圆状或椭圆状,其中细胞质丰富、细胞器结构正常的小孢子母细胞发育成熟后,进入减数分裂形成四分体;而细胞质不丰富或局部细胞器结构退化的小孢子母细胞,虽然可以进入减数分裂,但很难完成,不能形成正常的四分体.同时杂交鹅掌楸花粉的绒毡层细胞形态异常,也造成了花药发育停滞、细胞解体、黏连堆积和畸形生长.这与生理指标中显示的花芽在发育过程中RNA含量、蛋白质含量、氨基酸总量和SOD活性呈下降趋势的结果一致.     

柳杉花粉母细胞减数分裂进程及异常行为

【目的】观察柳杉花粉母细胞减数分裂进程及染色体的变化和异常行为,为进一步开展柳杉的生殖生物学与分子细胞遗传学研究提供参考。【方法】以柳杉的雄球花(小孢子叶球)为材料,采用压片法研究柳杉花粉母细胞减数分裂的变化规律。【结果】柳杉花粉母细胞减数分裂的胞质分裂类型为同时型,其进程一般开始于10月中下旬并持续到11月上旬。观察发现柳杉雄球花外观颜色的变化与减数分裂进程有关,同一侧枝上柳杉雄球花的发育不一致,同一花序中的不同小孢子叶球的花粉母细胞减数分裂进程也不同步。通过观察柳杉的花粉母细胞减数分裂过程,发现存在单价染色体、不等价二价体、滞后染色体、分裂不同步、不均等分裂、异常四分体等异常现象。【结论】柳杉雄球花外观颜色的变化与减数分裂进程密切相关,其减数分裂过程中染色体存在异常现象。     

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。     

杉木雄球花减数分裂及其进程

利用压片法,通过连续的采样,研究了杉木雄球花花粉母细胞减数分裂的规律.结果表明:杉木雄球花花粉母细胞减数分裂与一般植物的花粉母细胞(PMCs)减数分裂相似,但其减数分裂的染色体进程因个体的不同而不同,甚至同一个体不同部位的减数分裂时期也表现为不同步.在某一雄球花内,小孢子叶从中央向两端逐步成熟.杉木花粉母细胞减数分裂时期与颜色和大小变化有密切的关系,其颜色发生从黄褐色-翠绿色-绿色-褐色-深褐色的变化,其中杉木雄球花颜色变化与其减数分裂进程有极其密切的关系.     

麝香百合小孢子母细胞减数分裂进程与花蕾大小相关性研究

为了探讨花粉母细胞减数分裂进程与花蕾长度的对应关系,并确定诱导2n花粉的最佳时机,以麝香百合雷山(Lilium longiflorum ‘Le ishan’)的幼嫩花蕾为材料,观察了花粉母细胞的减数分裂过程。结果表明:同一花蕾花粉囊里的花粉母细胞大多处于同一分裂时期。花粉母细胞染色体在间期复制一次后,经历连续两次分裂,最后形成具有单倍染色体数目的花粉粒,属于连续型胞质分裂。花蕾长度与花粉母细胞所处的分裂时期具有对应关系,是估计花粉母细胞发育时期较为可靠的指标。当百合花蕾长度为1.0~2.5 cm时花粉母细胞分裂处于旺盛期,花蕾长度为1.5~2.0 cm时是2n花粉的有效诱导时期。     

小叶杨花粉母细胞减数分裂及花粉萌发力观测

【目的】探讨小叶杨(Populus simonii)小孢子母细胞减数分裂过程的特征及花粉萌发能力,为其杂交育种及分子细胞遗传学研究奠定基础。【方法】以小叶杨发育良好的雄花枝为研究材料,采用卡宝品红压片法,观察花粉母细胞减数分裂过程的特点,比较不同条件水培花枝对花粉萌发能力的影响。【结果】从小孢子母细胞发育到花粉粒,花芽除了稍增粗以外,外观没有明显变化; 减数分裂过程存在核仁数目的动态变化、落后染色体及不同类型的纺锤体; 室内水培花枝的花粉较室外水培的萌发能力强,室外水培的花枝花粉中观察到了2n花粉; 同一花枝上的不同花芽及同一花芽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。【结论】小叶杨可以产生天然2n花粉,是杨树多倍体育种及分子细胞遗传学研究的良好试验材料。     

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。     

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.     

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。     

抗白粉病小偃麦衍生系的细胞遗传学研究

对八倍体小偃麦与普通小麦杂交得到的抗小麦白粉病衍生系忻麦818和忻麦6160进行了根尖染色体观察、花粉母细胞减数分裂染色体行为研究.核型和花粉母细胞减数分裂观察表明:忻麦818、忻麦6160的根尖细胞染色体数目均为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型为2n=21Ⅱ,可见二者都有很强的细胞学稳定性.忻麦818与中国春杂种F1 PMC MI染色体构型为2n=20.01Ⅱ+1.98 Ⅰ,说明忻麦818可能是一个双体异代换系,然而忻麦6160与中国春杂种F1PMC MI染色体构型为2n=19Ⅱ+1Ⅳ,在每个细胞中均有四价体出现,说明忻麦6160可能是一个小麦中间偃麦草易位系.