红山茶组植物花粉外壁纹饰特征及其演化关系

花粉外壁纹饰不易受环境因子的影响,为植物基因型的外部表现,是研究植物分类演化的有效手段之一。用扫描电镜对山茶属红山茶组27种1变种植物花粉外壁纹饰特征进行观察,结果表明:红山茶组植物花粉粒的体积较大,规则花粉形状主要为长球形,某些种中存在不规则花粉。萌发孔均为三孔沟。山茶属红山茶组植物花粉外壁纹饰主要有皱沟状、皱波状、皱波状-颗粒状和颗粒状4种类型。不同种的花粉外壁纹饰存在一定差异,这些差异可为红山茶组种间分类及演化提供依据,同时也为某些种分类地位的确定和种系处理提供证据。

山茶属花粉外壁表面微形态特征的研究(英文)

在前人研究的基础上 ,利用光学显微镜和扫描电镜观察了山茶属 17个组 34个代表种(含变种 )的花粉形态 ;按照韦仲新划分山茶属花粉类型的标准 ,对其进行归类 ,所有花粉分为 3类 :颗粒状至皱颗粒状纹饰、皱沟状纹饰和穴 -网状纹饰 ;发现 1种新的花粉类型 :拟穴 -网状纹饰。

蓼科花粉外壁超微结构的研究

用扫描电镜和透射电镜对蓼科 6属 1 5种的花粉壁构造的特点进行了观察和研究。结果表明 :( 1 )外壁纹饰有如下几种 :颗粒 穿孔 ,微刺 穿孔 ,微刺 穿孔 光滑 ,颗粒 穿孔 光滑 ,细网状 ,粗网状 ,皱块状 ,鼓锤状 ;( 2 )外壁结构分化成两个明显的层次 ,即外壁外层以及外壁内层。其外壁外层由覆盖层、柱状层和基层组成。然而 ,由于每一部分发育状况的不同而导致外壁结构有各种变化 ,如无覆盖层或无外壁内层。

几种柑橘属植物花粉外壁超微结构比较研究

应用超薄切片技术,在透射电镜下对几种柑橘属植物花粉外壁的超微结构进行了观察,结果表明,柑橘属植物花粉具4～5孔沟,外壁内层发育好,花粉外壁结构属于较进化类型。供试材料花粉外壁超微结构特征各异,说明了柑橘属植物的遗传多样性;野生柑橘花粉外壁柱状层为颗粒结构,栽培柑橘为小柱结构,似可说明柑橘花粉外壁柱状层的进化趋势是由颗粒结构到小柱结构。莽山野柑和莽山野橘花粉外壁超微结构存在明显差异,主要表现为:莽山野柑花粉外壁的柱状层发育差,为颗粒状,覆盖层厚度为0.41μm,内层厚度为0.84μm;莽山野橘花粉外壁的柱状层发育好,为小柱状,覆盖层厚度为0.47μm,内层厚度为0.33μm。据此认为柑应有种的地位。

5种裸子植物花粉外壁成分及结构分析比较

利用傅里叶变换红外光谱仪对银杏、日本冷杉等5种裸子植物的花粉外壁成分进行测定分析,结果表明,这5种裸子植物花粉外壁的红外光谱主要由蛋白质、脂类及多糖类物质的特征吸收峰组成。但不同科属间的花粉外壁主要成分含量存在较大差异,其中银杏科的银杏花粉外壁以蛋白质含量最为丰富;松科的雪松花粉外壁以脂类物质较为丰富;杉科的日本冷杉、杉木和日本柳杉花粉外壁成分以多糖类物质为主,但种间花粉外壁成分仍存在差异。采用扫描电镜观察5种裸子植物花粉,显示银杏、柳杉和杉木花粉粒体积较小,不具气囊,银杏花粉粒外壁表面具较均一条纹状纹饰,日本柳杉和杉木花粉粒外壁具颗粒状突起。雪松和日本冷杉花粉粒具气囊,体积较大,花粉外壁分别是粗糙具小穴状纹理以及表面光滑具微穿孔。

五列木科和肋果茶科花粉外壁超微结构及其与山茶科的系统学关系

借助光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对五列木科Ｐｅｎｔａｐｈｙｌａｃａｃｅａｅ和肋果茶科Ｓｌａｄｅｎｉａｃｅａｅ花粉进行了观察，并与山茶科Ｔｈｅａｃｅａｅ若干属的花粉进行了详细的比较，同时参考了猕猴桃科Ａｃｔｉｎｉｄｉａｃｅａｅ的花粉特征。研究表明，肋果茶科的花粉与山茶科的花粉具有较多的相似性，如其形状和大小与山茶科中厚皮香亚科的几乎一致；而花粉的表面纹饰（粗糙至模糊的皱波状纹饰）则与山茶属，Ｆｒｅｚｉｅｒａ属和厚皮香亚科部分属的花粉纹饰相类似。从花粉外壁的结构看，肋果茶的花粉与石笔木属和山茶属的更接近，表现为：花粉外壁层次分化明显，复盖层和柱状层均较厚，外壁内层薄。而五列木科花粉除了形状和萌发孔类型与山茶科的相似外，其纹饰特征和外壁结构均与山茶科的差异较大，如五列木科花粉表面近光滑，外壁覆盖层较簿，柱状层很不发达，外壁内层相对较厚等。孢粉学上认为，肋果茶科与山茶科具有更为密切的关系，五列木科则与山茶科较疏远。

莼菜绒毡层细胞中核糖体的解体与花粉外壁蛋白的形成研究

莼案（BraseniaschreberiGmel）的绒毡层属腺质绒毡层。四分体时期是绒毡层细胞发育的高峰期，大量膨胀的内质网互相连接，在切面上呈网格结构布满细胞，用三维空间结构分析，内质网形成数量众多的小室，每个小室中充满核糖体。四分体发育后期，内质网小室中的核糖体开始解体，形成高电子密度的球形体，内质网消失后，众多球形体游离于细胞基质中。花粉单核期，球形体通过质膜进入花粉囊。在花粉外壁形成过程中，球形体不断沉积于花粉外壁的胶隙中。核糖体由蛋白质和RNA组成，核糖体形成的高电子密度球形体中的蛋白质沉积于花粉外壁腔隙成为花粉外壁蛋白。

酮类物质合成酶OsPKS1和Os PKS2对水稻花粉外壁形成的作用

【背景】植物花粉外围包裹的花粉外壁作为植物雄性配子的天然保护屏障对植物的生殖发育起到非常重要的作用。植物花粉外壁的主要成分是孢粉素,主要由脂类物质和酚类物质构成。因此,脂类物质和酚类物质的代谢是植物花药内外壁形成和花粉外壁形成的关键步骤。在其合成过程中,PKS1/PKSA/LAP6和PKS2/PKSB/LAP5在不同物种间发挥保守的生化功能。【目的】通过研究水稻OsPKS1和OsPKS2在花药内外壁和花粉外壁发育过程中的作用,为水稻花药内外壁和花粉外壁合成机理提供新认识。【方法】水稻花药发育基因共表达网络AntherNet预测到一个可能参与孢粉素合成的基因OsPKS1,利用CRISPR/Cas9技术在野生型9522背景和突变体ospks2背景下敲除OsPKS1获得ospks1单突变体和ospks1 ospks2双突变体。在同一生长条件下比较野生型和突变体植株表型,分析突变体植株的营养生长和花器官发育情况。通过I2-KI染色分析ospks1和ospks1 ospks2的花粉活力。通过半薄切片观察野生型和突变体各个时期花药四层细胞发育及小孢子发育,利用扫描电子显微镜观察野生型和突变体花药外壁、花药内壁和花粉外壁表面的精细结构,利用透射电子显微镜观察野生型和突变体花药壁细胞、花粉外壁和乌氏体的精细结构。【结果】获得4个ospks1单突变体和4个ospks1 ospks2双突变体,其中,ospks1-3是纯合的单突变体,ospks1-4 ospks2是纯合的双突变体。ospks1-3和ospks1-4 ospks2均呈现雄性不育的表型。ospks1-3与ospks2的花粉外壁和乌氏体结构均不正常,但两者结构不同。ospks1-3花药表面可形成凸起的外壁结构;绒毡层可正常降解。花粉外壁内部形成大量微小的空洞,柱状体变短,无法有效连接覆盖层和花粉外壁内层;乌氏体的底部结构减小,顶部结构增多,并且较野生型更为尖锐。ospks1-4 ospks2花药外壁角质层减少;绒毡层无法正常降解。小孢子表面无花粉外壁,在11期降解;乌氏体在9期形态异常,数目变少,到11期从绒毡层脱落。【结论】PKS1/PKSA/LAP6和PKS2/PKSB/LAP5的功能在多个物种间均保守,可以影响孢粉素的合成和堆积。但在水稻中两者对于花粉外壁内部结构身碎骨和乌式体形成的功能不同:OsPKS1对柱状层的形成以及乌氏体的底部结构形成更为重要;而OsPKS2对于覆盖层的形成以及乌氏体的顶部结构更为重要。两者互相补充,共同调控花粉外壁、花药外壁的形成和绒毡层的降解。

水稻花粉外壁孢粉素合成及运输相关基因研究进展

花粉外壁是花粉正常发育的保障,可为小孢子建立结构支持从而保护其免受恶劣条件的影响,其主要由孢粉素组成。花粉外壁的正常发育是一个复杂的多基因表达调控过程,水稻中目前已分离和鉴定出一系列参与到花粉外壁合成特别是孢粉素代谢相关的基因。本文归纳总结了22个与水稻孢粉素合成及运输相关的基因及其功能、分子机制及调控网络,旨为进一步研究水稻雄性生殖发育分子机制提供理论依据。

新发现的“刹车分子”基因精准调控花粉外壁发育

花粉外壁是由孢粉素等成分精确组装的多层结构,物种间形态各异但物种内又高度相似,因其具有耐高温、防辐射、耐降解等特点,被称为植物界的“钻石”.花粉外壁在花粉传播过程中保护雄配子体,在花粉和柱头识别过程中具有重要作用,决定受精能否成功进而影响籽粒产量[1].花粉外壁发育缺陷导致的核雄性不育,可用于作物杂种优势利用,提高作物产量.此外,花粉外壁还是导致花粉过敏的物质,其成分也可作为人体植入器械和药物递送载体的候选材料.因此,花粉外壁一直是不同领域科学家的研究热点.

雪松和水杉花粉外壁亚结构的原子力显微镜研究

用原子力显微镜研究了雪松和水杉花粉外壁的亚结构．结果表明，两种花粉外壁中由孢粉素构成的亚结构单位形态相似，均呈颗粒状，但大小略有不同．雪松的长 ５６～９９ ｎｍ，宽 ４２～７４ｎｍ；水杉的长８１～１１８ ｎｍ，宽４３～９８ ｎｍ．在雪松中这些亚单位紧密排列组成短棒状或球状的花粉外壁结构单位，再由几个到十几个这样的结构单位组成较大的岛屿状结构．在这些岛屿状结构之间有大小不一的空隙存在，整个花粉外壁由这样一些岛屿状结构交互连接形成．水杉花粉外壁的亚单位排列也较紧密，且有３～１０个成群分布的趋势，但各群之间界限不明显．此外，雪松和水杉的花粉外壁亚单位均无螺旋状排列趋势，这一结果倾向于支持Ｓｏｕｔｈｗｏｒｔｈ关于花粉外壁亚单位颗粒状并呈网状排列的观点．

青花菜花粉外壁蛋白基因的克隆与表达特征分析

花粉外壁蛋白参与多种植物生理进程,在花粉发育过程中起着重要的作用。本试验以青花菜保持系‘WN12-95B’为材料,利用RT-PCR技术克隆得到青花菜花粉外壁蛋白（PCP）基因。结果显示,该基因全长578 bp其中开放阅读框长度为561 bp共编码186个氨基酸。该蛋白为疏水性蛋白,在第1~24位有一个信号肽序列,预测相对分子量为18.82 kD等电点为10.91。青花菜PCP蛋白的二级结构主要由a-螺旋和不规则卷曲构成,不含β-转角。系统进化分析表明青花菜花粉外壁蛋白与同属植物的进化关系相近,其中与甘蓝进化关系最近。采用qRT-PCR技术分析青花菜PCP基因的表达特性,结果显示该基因仅在花蕾中表达,具有明显的组织特异性。青花菜Ogu不育系及其保持系不同发育阶段花蕾中PCP基因差异明显,表明其在花粉发育中具有重要的作用。本研究结果为进一步研究PCP基因在青花菜花粉发育过程中的作用奠定基础。

花粉外壁的微观结构

本刊的2009年第2期“从花粉的微观世界看自然的艺术”一文曾经介绍过花粉的微观世界，主要向读者展示了花粉粒奇妙多样的形态和异彩纷呈的表面纹饰结构。那么，这些微小的花粉粒可以“切开”吗？通过专业实验技术，打开花粉粒并不困难。

四种稻属植物花粉外壁TEM的超微结构比较研究

谷物类花粉的准确鉴定可为农业考古研究提供微观证据,但由于禾本科植物花粉形态的高度相似性,使得栽培谷物类花粉与野生禾草类花粉难以区分。本研究对四种稻属植物(Oryza rufipogon,O.sativa,O.officinalis,O.meyeriana)的花粉外壁进行超微结构的透射电子显微镜(TEM)观察与比较,试图找出TEM下的鉴别特征。研究结果显示:普通野生稻(O.rufipogon)花粉的萌发孔盖通过急剧加厚的外壁内层与孔缘相连;水稻(O.sativa)的花粉外壁外层具有十分密集的沟槽;药用稻(O.officinalis)花粉的萌发孔盖位置相对于孔缘更加接近原生质,二者形成凹形;疣粒稻(O.meyeriana)的花粉外壁外层无沟槽。本实验作为稻属花粉种间鉴别的尝试性探究,可为考古孢粉学研究提供实用的方法学依据,是探索早期稻作农业文明的必要基础,也给区分农作物花粉与野生禾草花粉的深入研究以启示。

花粉外壁纹饰的图像分析方法

花粉外壁纹饰特征作为衡量被子植物进化程度的参考依据之一,对其准确刻画具有重要意义。论文分析了传统测量方法的特点和不足,提出了利用图像处理技术测量花粉外壁纹饰图像的方法。该方法实现了对于花粉外壁纹饰图像快速、精确的测量。通过对实验数据的对比分析,验证了该文提出方法的可靠性。

三种金花茶花粉形态的扫描电镜研究

金花茶分类系统尚未完善,金花茶又极具观赏价值,潜在价值极高,该研究应用扫描电镜观察三种金花茶花粉形态,即平果金花茶、直脉金花茶、金花茶,并运用数理统计和图片分析的方法对其花粉形态进行了探讨。结果表明:三种金花茶花粉均属于大花粉粒,花粉平均极轴在50μm以上,花粉极面观为钝凹三角形,萌发孔为三孔沟,即N_3P_4C_5类型。平果金花茶与直脉金花茶花粉外壁纹饰为拟网状纹饰,平果金花茶网眼较密,网脊稍不平,直脉金花茶网脊稍隆起;金花茶为蠕虫状纹饰,短条状突起。花粉形态对其分类有重要意义,通过花粉外壁纹饰的类型可知金花茶与其二者亲缘关系较远,花粉形态各指标具有种间变异性,种内具有保守性,而平果金花茶和直脉金花茶花粉外壁纹饰相同但具体分类还需进一步研究。该研究结果为金花茶种质资源分类和利用提供了参考,在一定程度上促进了金花茶资源的开发和利用。

单性木兰花粉壁超微结构的研究

本文首次报道单性木兰花粉的形态特征和外壁超微结构。花粉外部形态与木兰科各属特征一致 ,表明单性木兰花粉的原始性。但花粉外壁超微结构显示其外壁表面具皱波状纹饰 ;覆盖层波浪状 ,具稀疏的小穿孔 ;柱状层很薄 ,小柱典型 ,直立 ,短而细。外壁超微结构表明单性木兰属在木兰亚族中是一个较进化的属。扫描电镜和透射电镜资料揭示出单性木兰在植物分类系统中的特殊地位和重要学术价值。

五种木兰属植物的花粉形态

对木兰属 (Magnolia) 5种花粉进行了光学显微镜观察 ,形态相似。扫描电镜下观察 ,花粉外壁均为小穴状纹饰 ,荷花玉兰 (M grandiflora)略为粗糙。透射电镜下观察 ,5种花粉外壁均可分为覆盖层、柱状层和基层。覆盖层不连续 ,有小穿孔。在远极面萌发沟区域 ,外壁逐渐减薄 ,最后覆盖层和柱状层消失 ,仅残留基层。柱状层内部空隙较小 ,多由颗粒构成 ,处于小柱发育的初级阶段。荷花玉兰和玉兰萌发沟区域下有明显的外壁 - 2。

南水青冈属及壳斗科其他属花粉壁超微结构比较研究

对主要分布于南美和新西兰的南水青冈属Ｎｏｔｈｏｆａｇｕｓ花粉外壁的超微结构进行了观察和研究，同时与壳斗科其他属花粉外壁的结构进行比较，结果表明，南水青冈属花粉外壁的厚度、结构、萌发孔类型以及花粉外壁表面的纹饰与壳斗科其他属花粉外壁的超微结构存在明显差别。主要表现为：南水青冈属花粉外壁的柱状层和内层发育差，为颗粒状；基层和覆盖层无分化结构；覆盖层上为刺状纹饰；萌发孔为５～８沟。壳斗科其他属花粉外壁的小柱发育好，形成明显的柱状层；覆盖层和基层常具一定的结构；花粉表面较光滑，或为波状、颗粒或瘤状纹饰；内层发育较好；多数花粉具３孔沟，少数为３沟或３拟孔沟。本研究认为南水青冈属花粉外壁的结构属于较原始类型，支持Ｋｕｐｒｉａｎｏｖａ等将南水青冈属独立为南壳斗科。

诸葛菜花粉壁糖蛋白的电镜细胞化学观察

诸葛菜花粉壁糖蛋白的电镜细胞化学观察张明珍，刘智慧，郑常文，董长江，黄玉祥（四川师范大学生物系，成都６１００６８）（四川大学生物系，成都６１００６４）本文以诸葛菜（Ｏｒｙｃｈｏｐｈｒａｇｍｕｓｖｉｏｌａｃｅｕｓ）为材料，采用钉红染色法对不同发育时期的...