穴居植物湖南报春苣苔大小孢子发生及雌雄配子体发育研究

目的:湖南报春苣苔(Primulina hunanensis)为我国特有的极具观赏价值的岩溶洞穴野生植物,具耐荫、耐贫瘠等特性,但其自然分布范围狭窄、野生种群规模小。胚胎发育是植物生活史中的关键环节,研究湖南报春苣苔的胚胎发育特征,为苦苣苔科(Gesneriaceae)植物的栽培育种提供新思路。方法:以湖南报春苣苔为材料,运用经典石蜡切片技术,对大、小孢子发生及雌、雄配子体发育过程进行解剖学观察。结果:湖南报春苣苔花药4室,花药壁由外到内依次为表皮、药室内壁、中层和腺质型绒毡层;小孢子母细胞减数分裂时的胞质分裂为同时型,四分体偶为交叉(十字)形,多为四面体形,花粉为二细胞型;倒生胚珠,单珠被,薄珠心,胚囊发育方式为蓼型。湖南报春苣苔花粉粒发育不同步,存在花粉败育、雌雄配子体异熟现象。结论:研究为报春苣苔属(Primulina)植物积累了基础的胚胎学资料,对于揭示苦苣苔科植物生殖机制及改良植物繁殖育种方式具有重要意义。

中亚鸢尾(Irisb lowdowill)小孢子发生和雄配子体形成

选取中亚鸢尾为试材,通过石蜡切片的方法,对其小孢子发生和雄配子体发育进行了观察研究。中亚鸢尾花药壁发育方式为双子叶型,绒毡层为腺质;小孢子母细胞减数分裂时胞质分裂即有连续型,也有同时型。小孢子为四面体型和左右对称型,成熟花粉粒为二细胞。

油茶花芽分化及雌雄配子体发育的研究

以‘湘林1号’油茶为试材,运用石蜡切片法对其花芽分化及雌雄配子体发育进行解剖观察,并对其花芽发育与外部形态的相关性进行分析。结果表明：（1）‘湘林1号’花芽分化大致可以划分为6个时期：即前分化期、萼片形成期、花瓣形成期、雌雄蕊形成期、子房与花药形成期和雌雄蕊成熟期。（2）‘湘林1号’的花药为4室;药壁发育属于基本型;腺质绒毡层;小孢子母细胞减数分裂中胞质分裂为同时型,四分体排列多为正四面体;开花前7~9 d花粉成熟,成熟花粉为2—细胞花粉粒。（3）胚珠为倒生胚珠,薄珠心,具双层珠被;大孢子母细胞经减数分裂形成二分体,其中只有合点端的大孢子具功能,经过3次有丝分裂形成7细胞8核胚囊,胚囊发育为葱型。（4）在花芽发育过程中,不仅雌雄性细胞的形成之间有比较稳定的对应关系,而且它们与其外部形态特征之间也有着相对稳定的关系。根据它们的时序性对应关系,可以通过花芽或花的外部形态特征来对其内部的性细胞发育进程进行即时判别。

楸树大小孢子发生与雌雄配子体发育的研究

运用石蜡切片法和整体透明法对楸树(Catalpa bungei C.A.Meyer)大、小孢子发生及雌、雄配子体发育过程进行了研究.结果表明:楸树可育雄蕊2枚,花药4室,药壁发育属双子叶型,腺质异型绒毡层.小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体后小孢子不分离形成正四面体型四合花粉,偶有左右对称型和十字交叉型.成熟花粉为二细胞型,无萌发孔.子房上位,2室,中轴胎座,胚珠多数,倒生,单珠被,薄珠心,具珠被绒毡层.单孢原直接发育为大孢子母细胞,四分体线形排列,合点端大孢子发育为功能大孢子,胚囊发育为蓼型.雄蕊发育早于雌蕊,花开后雌、雄蕊趋于同熟.研究认为:虽然楸树雌、雄蕊发育过程中均存在一定比例的败育,但其花而不实"并非雄性或雌性不育所致.推测与其授粉受精和胚后发育有关.

辣椒大、小孢子发生与雌、雄配子体发育的研究

运用常规石蜡制片技术与光学显微镜技术研究了辣椒(Capsicumannuum L.)大、小孢子发生以及雌、雄配子体的发育。结果表明:五枚花药,花药四室,花药壁由表皮、药室内壁、2～3层中层和腺质异型绒毡层组成。药室外侧绒毡层由初生周缘细胞衍生而来;药室内侧绒毡层由药隔细胞衍生而来,共同对雄配子体的发育起关键作用。雄蕊中为多孢原,每个药室的横切面为两排小孢子母细胞,经减数分裂后,胞质分裂为同时型,四分体的排列为四面体型和十字型。成熟花粉具3个萌发孔,为二细胞型花粉。中央特立胎座,多胚珠,倒生,单珠被,薄珠心,具有珠被绒毡层。胚珠内为单孢原,孢原直接发育为大孢子母细胞,经减数分裂形成线形四分体,合点端倒数第2个大孢子发育为功能大孢子,经连续三次有丝分裂发育为七细胞七核的成熟胚囊,雌配子体的发育为蓼型。雄蕊发育早于雌蕊,花蕾开放前,雌、雄蕊发育趋于同步。开花时,散出的花粉落到自身雌蕊柱头上,从而实现自花授粉受精。讨论了异型绒毡层的来源、形态结构特点与雄性不育的相关性。

月月竹大、小孢子发生和雌、雄配子体发育研究

月月竹(Menstruocalamus sichuanensis)作为优良的园林绿化竹种,近几年在南京林业大学竹种园中出现开花现象。以月月竹为研究对象,运用石蜡切片技术对其大、小孢子的发生和雌、雄配子体的发育过程进行了研究。结果表明:月月竹花药具4个药室,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层4层结构组成,花药壁发育为单子叶型,绒毡层为腺质型,小孢子母细胞减数分裂中的胞质分裂为连续型,产生左右对称型小孢子。成熟花粉大多二细胞型,具1个萌发孔。月月竹子房为2心皮1室,侧膜胎座,1个倒生胚珠,双珠被,薄珠心。大孢子母细胞由一个雌性孢原细胞直接发育而成,大孢子四分体呈线型,合点端一个大孢子分化为功能大孢子,由功能大孢子发育为蓼型成熟胚囊。

黄瓜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育的细胞学研究

以南方型和北方型两个生态型黄瓜为材料,用改良的染色和制片方法,较为系统的研究了黄瓜花粉母细胞(PMC)减数分裂及其雄配子体的发育过程。结果表明:1黄瓜减数分裂属于同时型胞质分裂,双线期染色体具有明显的交叉节并呈现出较易识别的棒状或环状形态,在末期 和末期 有多核仁和核仁融合现象;2在四分体时期的小孢子成十字交叉形(decussatetype),而非四边形(isobilateraltype);3雄配子体发育过程中观察到两核居中期的特殊现象,在核居中期小孢子只有一层壁,而在核靠边期小孢子出现了两层壁;4黄瓜的成熟花粉粒属于两核花粉粒。

烟草大小孢子发生和雌雄配子体发育研究

采用卡宝品红染色压片和石蜡切片法对迪勃纳氏烟草(Nicotiana debneyi)大小孢子发生和雌雄配子体发育过程进行了研究。结果发现:(1)迪勃纳氏烟草为两性花,其小孢子发生和雄配子体发育早于大孢子。(2)迪勃纳氏烟草小孢子发生和发育过程基本正常,减数分裂过程有少数细胞出现滞后染色体、染色体断片和染色体桥等异常现象;其胞质分裂为同时型,四分体为十字交叉型和正四面体型,成熟的花粉粒为2细胞型。(3)迪勃纳氏烟草为2室子房,中轴胎座,倒生胚珠,胚珠多数,胚囊发育为蓼型,大孢子发生和发育过程未观察到异常现象。

巨龙竹生殖器官形态结构及雌、雄配子体的发育

通过石蜡切片的方法对巨龙竹生殖器官结构、大小孢子的发生和雌、雄配子体的发育过程进行了观察研究。巨龙竹为一心皮组成的单室单子房,子房内具有一个胚珠,倒生、双珠被、厚珠心。大孢子母细胞减数分裂形成线形排列的4个大孢子,合点端大孢子具功能。胚囊的发育为蓼型,具多个反足细胞。巨龙竹的花药壁由4层结构组成,包括表皮、药室内壁、中层、绒毡层;花药壁发育为单子叶型,绒毡层为腺质型。小孢子母细胞减数分裂中的胞质分裂为连续型,四分孢子为四面体型;成熟花粉粒为2细胞型,具1个萌发孔。小穗发育雌雄异熟,雌蕊的发育早于雄蕊的发育。

沙葱大小孢子发生及雌雄配子体发育研究

采用常规石蜡切片技术,对沙葱大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育进行了研究。结果表明:(1)沙葱为两性花,其雄蕊发育早于雌蕊,但在开花后雌雄蕊发育趋于同步,当胚囊发育成熟,柱头可以接受花粉时,雌雄蕊发育达到同步。(2)沙葱小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为连续型,其四分体多为左右对称型,少数为四面体型。(3)成熟的花粉为2-细胞型,花药壁由外向内分化为表皮、药室内壁、中层和绒毡层。(4)沙葱雌蕊为子房上位,中轴胎座,3心皮,3室,胚珠倒生,薄珠心,珠心表皮下的雌性孢原直接发育为大孢子母细胞。减数分裂产生二分体,合点端大孢子发育为功能大孢子,其雌配子体发育为葱型。

黄花菜大孢子和小孢子的发生及雌、雄配子体的发育

用常规石蜡切片技术,对黄花菜大孢子和小孢子的发生及雌、雄配子体发育进行了研究,结果表明:花药壁发育为单子叶型。小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为连续型。小孢子四分体排列为左右对称型和四面体型。成熟花粉为二细胞型。花粉为椭球形,具有一个萌发沟。生殖细胞呈现前期至早中期核形态。双珠被、薄珠心、倒生胚珠。珠心表皮下的雌性孢原直接发育为大孢子母细胞。减数分裂产生线形四分体。合点端大孢子为功能大孢子。雌配子体发育为蓼型。记录了雌、雄配子体发育的对应关系。成熟胚囊里,反足细胞早期退化,助细胞无钩状结构并具发达的丝状器以及中央细胞内没有明显大液泡是黄花菜胚囊发育的重要特征。

白桦雄配子体的形成

１９９６年以３０～３５年生白桦的雄性花序为材料，分期取样固定，利用ＯＬＹＭＰＵＳ显微镜进行观察。结果表明：６月底７月初出现小孢子母细胞，接着进入减数分裂过程。７月底８月初减数第一次分裂结束，随之减数第二次分裂开始，８月中旬分裂完毕，产生小孢子。从小孢子母细胞到产生小孢子历时约一个月左右。８月中旬之后便暂停发育，以单核小孢子越冬，次年４月末小孢子继续发育，经过一次或两次有丝分裂，于５月中旬形成成熟的雄配子体即花粉。白桦小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂方式为同时型。四分体有三种存在形式。

华北驼绒藜大小孢子的发生及雌雄配子体发育过程的解剖学研究

运用石蜡切片技术对华北驼绒藜大、小孢子发生及雌、雄配子体的发育进行了研究.结果表明：（1）花药4室,花药壁由表皮、药室内壁、1-2层中层及1层绒毡层组成,药壁发育为基本型,腺质绒毡层,发育后期为二核或三核;（2）四分体胞质分裂为同时型,小孢子四分体多数为四面体型,偶见十字交叉型;（3）成熟花粉2-细胞型,单核小孢子时期存在不同比例的空壳花粉,从0%-80%不等;（4）胚珠倒生,双珠被,厚珠心,大孢子四分体直线型排列,合点端为功能大孢子,蓼型胚囊.

濒危植物水松小孢子发生和雄配子体发育的研究

水松(Glyptostrobus pensilis)是我国特有的单种属孑遗植物,是极度濒危物种,被列为国家一级重点保护植物。为了从生殖生物学方面探讨水松的濒危机制,采用石蜡切片法对水松小孢子发生及雄配子体发育过程进行了系统地观察研究。结果表明:水松雄球花于10月中旬开始分化,11月初小孢子囊壁形成,12月初小孢子母细胞形成,12月中旬减数分裂。翌年1月中旬形成四面体形和左右对称形四分体,1月下旬四分体解体,释放出游离小孢子。2月中旬花粉粒发育成熟,并以二细胞形态进行传粉,散粉期约为2周左右。3月萌发花粉管,3月下旬出现精原细胞、管核和不育核,5月下旬花粉管到达颈卵器顶部,精原细胞分裂成两个精细胞。水松小孢子和雄配子体发育过程中败育和变形现象很少,据此我们认为,水松小孢子发生与雄配子体发育正常,不是致其濒危的主要原因。

番茄大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育

研究了番茄大、小孢子的发生及雌、雄配子体的发育．结果表明：番茄（LycopersionesculentumMill．）花粉母细胞的胞质分裂为同时型.小孢子四分体呈正四面体型．番茄绒毡层细胞是同型的，均来自初生壁内层，为腺质绒毡层．小孢子继续发育成2-细胞花粉：营养细胞和生殖细胞．雌蕊为湿型柱头、实心花柱、倒生胚珠、单珠被.胚囊母细胞经减数分裂形成直线排列的四分孢子，珠孔端1个继续发育为功能大孢子，其余3个退化．胚囊发育为蓼形．

青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育

采用染色体制片及爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育过程进行了细胞学研究.结果表明:花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,四分体为正四面体型或十字交叉型;中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞可见赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体;四分体时期可观察到二分体、三分体及含微核的异常四分体.雄配子体发育过程包括2次有丝分裂,成熟花粉为3细胞型,具3个萌发孔.减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占10.28%;雄配子体发育过程中异常频率约为3.2%,败育主要发生在单核期.

同源四倍体水稻雌雄配子体多态性的研究

同源四倍体水稻（２ｎ＝４ｘ＝４８）由于其细胞内染色体数的倍增而导致其生殖性状发生了明显的变化。在其雄配子体中存在着比较少的正常花粉粒（１３．３５％～１７．４９％）和比较多的败育花粉粒（８２．５１％～８６．６５％）。在败育花粉粒中包括典败、园败和染败花粉粒。在同源四倍体水稻ＡＰＩＶ（４）的成熟胚囊内存在着正常蓼型胚囊（４３．０％）、退化型胚囊（３６．０％）和变异型胚囊（２１．０％）。在变异型胚囊中包括双卵卵器胚囊（７１．４％）、三卵卵器胚囊（１７．５％）和无助细胞胚囊（１１．１％）。在不同季节条件下ＡＰＩＶ（４）颖花内的多卵频率存在着明显差异，在同一季节条件下强势颖花的多卵频率要明显地高于弱势颖花的多卵频率。由此认为，同源四倍体水稻的雌雄配子体表现出异常发育状态，其有性生殖能力已明显变弱。

北柴胡大小孢子发生和雌雄配子体发育的研究

用石蜡切片法对北柴胡的大、小孢子发生和雌、雄配子体发育过程进行观察研究.结果显示,北柴胡的胚珠为倒生型,单珠被,薄珠心.孢原细胞不经分裂直接发育成大孢子母细胞;四分体线性,多数情况下合点端的大孢子为功能大孢子,少数情况下亚合点端的大孢子也可发育为功能大孢子,蓼型胚囊;八核胚囊时期,珠心基部和两侧的一些珠心细胞保持自己的细胞质和形状,留存较久,成为珠心座细胞,珠被内表皮细胞发育为珠被绒毡层;花药壁发育类型为基本型,绒毡层为腺质绒毡层.小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,产生正四面体型四分体.成熟花粉为3细胞型.

南方红豆杉小孢子发生与雄配子体发育

采用石蜡切片法,对南方红豆杉小孢子发生及雄配子体发育过程进行了系统地观察。结果表明:南方红豆杉小孢子叶球于7月下旬分化,9月中旬形成造孢细胞,11月初形成小孢子母细胞;同一小孢子叶球中的小孢子母细胞表现出发育不同步现象;11中旬,进入减数分裂时期,形成游离小孢子后休眠越冬,于翌年1月下旬逐渐成熟,成熟花粉粒为单核;2月中下旬开始散粉,散粉时间持续15 d左右。花粉落入胚珠后,经过3次分裂形成管细胞、柄细胞和2个精子;管细胞和柄细胞最终退化解体,未见花粉败育现象。认为南方红豆杉小孢子发生与雄配子体发育正常,不是致其濒危的主要原因。

海带雄配子体单性生殖叶状体的特性

海带雄配子体经单个分离培养，长成丝状体细胞，这些细胞体积逐渐增大，由单性生殖直接发育成叶状体。这种叶状体的畸形率达９３．３％，将叶状体养殖在海上，能长成大海带，但它们都不能成熟。这些叶状体在同－克隆遗传特性十分一致，不同克隆则存在明显差异。