从油菜(Brassicanapus L.cv.Topas)裂外壁小孢子培育出胚状体与小植株

油菜 (Brassica napus L.cv.Topas)小孢子经高温 (32℃ )预培养导致外壁开裂 ,形成裂外壁小孢子。微室饲养培养技术结合定位追踪观察证实裂外壁小孢子具有胚胎发生能力。 33.3%的裂外壁小孢子能启动细胞分裂 ,其中13.3%的裂外壁小孢子能持续分裂 ,并遵循胚胎发生途径。与完整小孢子不同 ,第一次分裂既有均等分裂 ,亦有不均等分裂 ,两者均能导致胚胎发生。将已分化的胚状体转移至固体培养基上 ,可经二次胚胎发生或直接再生小植株。

外壁破裂对油菜小孢子胚胎发生影响的显微观察

前期研究表明,油菜裂外壁小孢子也能胚胎发生。本研究以油菜裂外壁小孢子为材料,利用超微结构显微观察了破裂的外壁对胚胎发生的影响。结果表明,裂外壁小孢子可表现出与合子相似的某些结构特征;与合子进行不均等分裂而形成形态、结构迥异的顶基细胞类似,裂外壁小孢子也可以进行不均等分裂,形成大小和结构不同的两个子细胞。这些结果暗示破裂的外壁在小孢子极性生长和启动胚胎发生过程中重要作用。

水稻小孢子发育过程中花药超微结构研究

【目的】水稻小孢子发育过程直接影响成熟花药的育性,进行系统的细胞学研究揭示不同发育时期的结构特征具有重要意义。【方法】结合形态观察与光镜分析,运用扫描电镜以及透射电镜技术,分别对小孢子发育过程中水稻花药外表皮角质层的发育过程以及内部细胞的形态发育进行了系统观察和分析。【结果】(1)在花粉发育过程中,绒毡层细胞结构变化最为明显。减数分裂前期,绒毡层细胞结构完整,随着减数分裂的进行,绒毡层细胞质浓缩,细胞内呈现空泡化,内质网清晰可见,此后逐渐消失。(2)空泡期早期花药表皮细胞外部逐渐增厚,最终形成具有保护功能且对花药正常发育至关重要的角质层。(3)乌氏体作为绒毡层细胞向雄配子体运输物资的直接通道,是在小孢子早期在绒毡层靠近雄配子体侧开始形成,参与绒毡层细胞内脂肪酸以及其他营养物质的运输。(4)在乌氏体形成的同时,小孢子外壁物质快速沉积,最后形成小孢子外壁结构。【结论】本研究观察了花药发育多个关键时期的细胞学特征,且发现了不同组织与功能相关的精细结构,对花药发育的研究具有指导作用。

油菜裂外壁小孢子胚在分子水平上具有胚体/胚柄分化

早期合子胚取材困难,难以开展相关研究。前人的工作表明,油菜(Brassica napus)裂外壁小孢子胚胎发生系统能够较好地模拟合子胚的分化模式,因而可替代早期合子胚胎作为研究材料。但目前尚缺乏该胚胎发生系统中胚胎具有胚体/胚柄分化的分子水平的证据。该文首次证明了油菜WOX家族基因能够用于标记胚体/胚柄的分化过程,利用胚柄标记基因Bn WOX8的表达模式,从分子水平上证明了带胚柄的裂外壁小孢子胚的确存在胚体/胚柄的分化。研究结果为充分利用油菜裂外壁小孢子胚胎发生系统,解决早期胚胎取材困难的问题奠定了坚实的基础。同时,建立了活体激光切割分离特定细胞的技术,结合用于少量细胞RNA提取的活体特异细胞RNA提取技术,为鉴定少量特异分化细胞的基因表达模式提供了一个可行且明确的解决方案。