莴苣授粉前后柱头与花柱中钙的分布变化

莴苣柱头呈两裂片状,有接受花粉的接受面和非接受面之分。授粉前后,柱头接受面乳突细胞的细胞壁中贮存丰富的细小钙颗粒,而非接受面的表皮细胞壁中的钙颗粒很少。在花柱组织中钙的分布具有明显特征,在同一水平上,钙主要分布在引导组织的质外体中,如细胞壁和细胞间隙中,而在引导组织外的薄壁组织中钙主要分布在的细胞内液炮和细胞壁中以及维管束导管内。在花柱不同水平上,花柱中的钙呈现出梯度分布,顶端各组织中的钙颗粒较少,基部各组织中的钙颗粒较多。授粉后1h花柱基部组织的钙颗粒增多,钙梯度分布现象增强。花柱引导组织中的钙梯度分布很可能是吸引花粉管向下生长的原因。讨论了莴苣花柱引导组织中钙梯度分布特征和花粉管在其体内生长的关系。

莴苣花药发育过程中钙的分布特征

减数分裂前,莴苣花药中的钙颗粒很少。减数分裂后,花药绒毡层细胞中的钙颗粒明显增加, 同时在花药药室基质中也出现许多细小的钙颗粒。刚从四分体中释放出的小孢子内钙颗粒很少,伴随着花粉外壁物质在小孢子表面的沉积,钙颗粒开始积累在花粉壁部位。随后,小孢子中开始出现钙颗粒。当小孢子开始形成液泡后,钙颗粒向其中聚集,伴随着小液泡融合成大液泡,体积较大的钙颗粒主要集中在液泡中,而细胞质基质中的钙颗粒很少。随着二胞花粉中的大液泡消失,花粉细胞质中的钙颗粒变得很少。在以后的发育中,只有花粉壁中积累较多的钙颗粒。在莴苣花药发育过程中,钙与绒毡层细胞的退化和小孢子液泡形成以及二胞花粉中大波泡的消失有关。而花粉外壁表面积累丰富的钙与以后花粉的萌发有关。

莴苣大孢子发生过程中钙的分布动态

莴苣胚囊发育为蓼型,减数分裂形成的4个大孢子中只有合点端的一个大孢子可继续发育,其余3个大孢子从珠孔端依次退化。大孢子母细胞中的钙沉淀颗粒很少,减数分裂后的四分体中的钙沉淀颗粒稍有增加。以后,4个大孢子中的钙沉淀颗粒在数量上有明显差异:即将退化的大孢子中钙明显减少,而未退化大孢子细胞质中则保持有较多的细小钙沉淀颗粒。大孢子的退化是一种细胞程序死亡现象,细胞中的钙浓度降低时可能启动了大孢子细胞的程序性死亡过程,而细胞中的钙浓度高时则保持大孢子细胞的继续发育。文章首次揭示了大孢子发生过程中钙的分布特征。

莴苣卵细胞、合子与原胚细胞中钙的分布

用焦锑酸盐沉淀法对莴苣开花前后的卵细胞、合子与原胚细胞中的钙颗粒分布变化进行了观察。结果表明,开花前三天,刚形成的卵细胞内钙颗粒很少,开花前二天的卵细胞内钙颗粒开始增多,开花前一天的卵细胞形成了大液泡,建立了极性,细胞内的钙颗粒又减少。开花后、受精前的卵细胞的钙颗粒主要聚集在细胞核中。受精后合子中的钙颗粒又明显增多,在核质中分布一些较大的钙颗粒,在珠孔端大液泡中聚集了较多的絮状钙。二胞原胚中的钙颗粒又开始减少,多胞原胚细胞中的钙进一步减少,但原胚表面分布一层丰富的钙颗粒。探讨了钙在卵细胞分化成熟、受精以及原胚发育初期中的作用。