甘薯绒毡层细胞的超微结构研究

从个体发育看,甘薯绒毡层细胞的结构具有以下主要特点:①小子孢母细胞时期,除细胞具有丰富的内质网、高尔基体、核糖体、线粒体等细胞器外,最明显的特征是细胞质积累大量的电子致密的淀粉粒.到减数分裂后期,淀粉粒全部分解,而脂质体的数量和体积随淀粉粒的分解而增加,这表明脂质体的形成与淀粉粒密切相关.②小孢子母细胞减数分裂时期,绒毡层细胞质中的内质网和高尔基体形成的囊泡状结构增加,线粒体内沉积电子致密物质.在这个时期,内质网和线粒体分别参与孢粉素颗粒和原乌氏体的形成.③小孢子发育至成熟花粉粒时期,除线粒体继续形成原乌氏体外,脂质体首先分解形成与孢粉素颗粒和原乌氏体大小相似的囊泡或小脂质体,然后分别沉积嗜锇物质而形成孢粉素颗粒和原乌氏体.孢粉素颗粒、原乌氏体和乌氏体的数量随脂质体的退化而迅速增加,表明质质体与孢粉素颗粒和原乌氏体的形成密切相关.     

超微结构显示拟南芥花粉壁孢粉素沉积模式及外壁内层的形成

花粉壁由外壁和内壁组成,外壁又分为外壁外层和外壁内层.外壁由绒毡层控制,而内壁由小孢子自身控制.自从有了电子显微镜,就了解到花粉壁有三层结构.花粉外壁内层是高度保守的结构,只有在电镜下才能观察到,但是对其如何形成并不清楚.最近报道了模式植物拟南芥中TEK基因特异调控外壁内层的形成,在该突变体中外壁内层特异缺失而外壁外层能正常形成(Nature communications 5:3855).本文在该项工作的基础上,对模式植物拟南芥花粉壁形成过程进行全面深入分析.发现在四分体的细胞周质中存在的深灰色物质可能是外壁内层成分的前体,其组成成分可能与孢粉素有所不同,当小孢子从四分体中释放时,这些前体物质能够迅速组装成外壁内层.在此基础上,提出了一个拟南芥花粉外壁的发育模型:在减数分裂形成的四分体中,胼胝质壁和小孢子质膜间形成初生外壁.随后小孢子质膜显示出波浪型结构,绒毡层分泌的孢粉素沉积在波浪型质膜顶端发育成外壁外层结构,而绒毡层分泌的外壁内层物质积累在小孢子质膜表面发育成外壁内层结构.四分体胼胝质壁完全降解释放小孢子后,在外壁内层和小孢子质膜间形成内壁.这一包含花粉壁三层结构的模型不仅有助于其他植物物种花粉壁结构和形成过程的了解,也有助于花粉壁分子机理的深入研究.     

狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla Pojark)绒毡层变化的亚显微结构研究

本文报道小孢子发育和雄配子体形成过程中绒毡层的变化.有下列四个主要特点:1)小孢子母细胞时期,绒毡层细胞质中质体和小泡丰富,并出现前乌氏体;2)四分饱子时期,绒毡层细胞质中产生大量粗糙内质网;3)单核花粉粒时期,绒毡层细胞质中内质网消失,出现大量多泡体,并在多泡体中的小泡内沉积电子致密物;4)解体的绒毡层细胞质中含有脂体、脂滴、乌氏体、微粒体等细胞器.处于单核花粉粒时期的雄配子体,在细胞中央的细胞质中含有高尔基体、线粒体等细胞器,而在靠近细胞壁的细胞质中粗糙内质网发达,同时还有丰富的质体和线粒体.     

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．     

苜蓿雄性不育系MS-4雄蕊发育的细胞形态学研究

通过直接压片和连续石蜡切片法对苜蓿雄性不育系MS-4雄蕊发育的细胞形态学进行了观察分析,寻找其雄性不育形成的细胞学原因.结果表明:不育系MS-4花粉败育的时期是在小孢子四分体分开至单核花粉粒时期,花药绒毡层细胞形态的变异是苜蓿雄性不育系MS-4花粉败育的主要细胞形态学原因.     

连翘花粉发育的超微结构研究

经显微电镜研究连翘(Forsythia suspensa)的花粉发育具以下特点:1)花粉具半覆盖层类型的外壁.外壁的发育在四分体时期启动,此时,内质网小泡排列在四分孢子体质膜边缘,可能决定着未来花粉外壁的纹饰模型.2)花粉粒具有3条萌发沟.萌发沟在发育过程中分别有外壁突起和内壁突起形成.3)生殖细胞具有暂时的胼胝质壁,不含质体,但营养细胞中有大量造粉体分布在生殖细胞周围.4)花粉散放时为二细胞、有花粉鞘.重点讨论了花粉壁的发生和萌发沟的发育.     

沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）小孢子发育的超微结构研究

本文对沙冬青小孢子发育的超微结构进行了观察，主要结果为：１）小孢子母细胞早期壁上有胞间连丝，随着发育，壁上出现了胞质通道．母细胞中内质网、线粒体和质体丰富，细胞处于明显的代谢活跃状态．四分体时期内质网消失．２）在小孢子发育各期质体和线粒体一直存在，细胞质中分布着小液泡，质膜上有泡状内陷．小孢子核靠壁后发生有丝分裂形成两个大小悬殊的细胞，此时，可见到大量的质体集中分布在营养细胞质中靠近生殖细胞壁的附近．３）在小孢子早期，绒毡层中内质网、线粒体和质体丰富，内质网持续产生大量小泡并在其中沉积电子致密物形成球状体（Ｏｒｂｉｃｕｌｅ）．小孢子后期，绒毡层细胞中内质网消失，出现大量的多泡体、球状体和脂体，绒毡层开始解体．在２－细胞花粉时绒毡层的解体产物大量流入花药腔中．     

虎皮楠的小孢子发生及雄配子体发育

本文对虎皮楠(Daphniphyllum oldhajmii(Hemsl.)Rosenth)的小孢子发生及雄配子体发育进行了初步的研究。虎皮楠雄蕊花药四室,纵裂。多个孢原起源于花药原基表皮之下,花药壁的发育属于Davis的基本型,药壁由7或9层细胞组成,即表皮、药室内壁、3或4层中间层、2或3层分泌型绒毡层。用醋酸酐-浓硫酸离解法分离绒毡层膜。绒毡层膜是抗乙酰解的膜。由网状层、穿孔展构成,其上分布有大量的乌氏体,不同发育时期的绒毡层膜上所分布的乌氏体的大小和多少有差别。成熟花药的药壁由表皮、药室内壁及残留的中间层构成。药室内壁细胞的径向壁和内切向壁呈纤维状加厚,残余中间层细胞的壁也加厚。小孢子母细胞减数分裂同时型,四分体呈四面体形。花粉粒散布时为二细胞,成熟花粉粒光滑、无刺,具有三个萌发沟。     

润楠雄配子体发育的超微结构研究Ⅳ——绒毡层的变化

润楠雄配子体发育过程中,绒毡层发生的一系列变化大致可归纳为:(1)小孢子母细胞时期,绒毡层细胞基本上呈等径的薄壁组织细胞样.(2)小孢子母细胞减数分裂Ⅰ期,绒毡层细胞中有多个小液泡出现,细胞壁局部有溶解的迹象,(3)小孢子母细胞减数分裂Ⅱ期,绒毡层细胞质周缘有众多(?)高尔基体排列的粗(?)(?)质网结构出现.(4)厚核小孢子早期,绒毡层细胞壁由内切向(?)(5)小孔子第一次有丝分裂时,绒毡层细胞进入药室(?),形成周原质(?);此(?)绒毡(?)(?)中有众多(?)(?)体(?)多泡体结构形成.(6)三细胞花粉时,构成周原质团的绒(?)可见(?)心(?)泡体(?),本文对绒毡层发生的一些重要变化与雄(?)     

萝卜可育系和雄性不育系花粉发育的组织化学研究

本实验采用石蜡切片的方法,选择了萝卜(Raphanus sativus L.)的一个品种——北京白的可育系(B)和不育系(A)为材料,用席夫试剂和汞一溴酚蓝进行染色,观察了可育系花粉发育的各时期,并通过A、B两系的对照观察,对两系中多糖颗粒和蛋白质含量的比较,找出了A系花粉发育受阻的一点原因。根据实验结果,北京白败育的时期和原因为:1.花粉发育受阻于四分体时期和单核时期,四分体不正常或溶解,单核时期花粉溶解。2.花粉败育是由于绒毡层的异常发育,降低其应有的转运物质的功能,使花粉发育所必需的可溶性糖、蛋白质、酶、核酸等缺乏,导致花粉败育。     

甜菊花粉壁发育的亚显微结构

以电镜术研究了甜菊花粉壁的形成过程,四分体时期,四分孢子质膜为胼胝质壁之间形成初生外壁,原基粒棒下部和上部分别向侧面扩展形成基尼层和覆盖层,胼胝质壁消溶后,即以此为模板逐渐形成外壁雕纹,不连续的初生外壁所留下的空隙则确定了萌发孔的部位,随后外壁内层Ⅱ和内壁相继发育,在小孢子单核后期,外壁雕纹结构已基本完善,但内壁直至花粉二细胞时期才明显加厚.内壁和初生外壁物质来源于小孢子,次生外壁物质起源可能是小孢子和周原质团兼有之,内壁蛋白和外壁蛋白分别由小孢子和药胫提供。     

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.     

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。     

莼菜绒毡层细胞发育的超微结构变化

莼菜（Ｂｒａｓｅｎｉａ ｓｃｈｒｅｂｅｒｉＧｍ ｅｌ）绒毡层细胞在小孢子母细胞时期,质体出现变形,淀粉粒消失．减数分裂期,绒毡层细胞中有丰富的高尔基体,内质网,核糖体和线粒体．随着细胞的发育,细胞壁呈胶质状态,胞间连丝断离,细胞间发育出现不同步现象,核糖体开始解体形成电子密度高的球状体．单核小孢子时期,质体积累淀粉增多,细胞内部微结构开始解体．经观察,绒毡层细胞壁的融解物质参与了小孢子外壁的形成,核糖体形成的高电子密度球状体沉积小孢子外壁腔隙中形成外壁蛋白．绒毡层细胞中淀粉粒积累与消失是小孢子正常发育的必然结果．     

羊草(Leymus chinensis(Trin)Kitag.)的小孢子发生和雄配子体形成

本文研究了羊草小孢子发育和雄配子体形成,主要结论如下:(1)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为连续型。四分孢子为平面型,单核小孢子第一次有丝分裂形成生殖细胞和营养细胞,它们之间有明显的细胞壁,对PAS染色和苯胺兰染色诱导荧光均呈负反应,成熟花粉粒为三细胞,细胞内贮藏丰富淀粉粒,(2)药璧发育为单子叶型,绒毡层细胞属分泌型,母细胞减数分裂时绒毡层细胞具一或二核,在单核小孢子早期,绒毡层细胞有向花药腔肥大增生和绒毡层细胞互相融合形成变形绒毡层的现象。     

Atomic force microscopic observation on substructure of pollen exine in Cedrus deodara and Metasequoia glyptostroboides

The substructure of pollen exine in Cedrus deodara (Roxb.) Loud. and Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng has been examined with an atomic force microscope (AFM). The results indicate that the exine substructure units containing sporopollenin in two species are similar in shape, which are granular, but slightly different in size. In Cedrus the substructure unit of pollen exine appears to be 56-99 nm long and 42-74 nm wide, while in Metasequoia it appears to be 81-118 nm long and 43-98 nm wide. It has been observed that the subunits of pollen exine in Cedrus arranged tightly to form short-rod-like or spheroidal pollen exine units, several or more than ten of which formed an island-like structure. There are various spaces among these island-like structures which are interconnected to occupy the entire pollen exine. In Metasequoia, the subunits of pollen exine also arranged tightly with a distribution tendency of cluster of 3-10, however, no obvious boundary exists among these clusters. From our results, it is concluded that there is no tendency of helical arrangement for the subunits of pollen exine in Cedrus and Metasequoia, and the results support Southworth' view that subunits of pollen exine are granular shape in lattice structure.     

Atomic force microscopic observation on substructure of pollen exine inCedrus deodara andMetasequoia glyptostroboides

The substructure of pollen exine inCedrus deodara (Roxb.) Loud. andMetasequoia glyptostroboides Hu et Cheng has been examined with an atomic force microscope (AFM). The results indicate that the exine substructure units containing sporopollenin in two species are similar in shape, which are granular, but slightly different in size. InCedrus the substructure unit of pollen exine appears to be 56–99 nm long and 42–74 nm wide, while inMetasequoia it appears to be 81–118 nm long and 43–98 nm wide. It has been observed that the subunits of pollen exine inCedrus arranged tightly to form short-rod-like or spheroidal pollen exine units, several or more than ten of which formed an island-like structure. There are various spaces among these island-like structures which are interconnected to occupy the entire pollen exine. InMetasequoia, the subunits of pollen exine also arranged tightly with a distribution tendency of cluster of 3–10, however, no obvious boundary exists among these clusters. From our results, it is concluded that there is no tendency of helical arrangement for the subunits of pollen exine inCedrus andMetasequoia, and the results support Southworth’ view that subunits of pollen exine are granular shape in lattice structure.