鹤顶兰大孢子发生的超微结构观察

观察鹤顶兰Phaius tankervilliae(Aiton)Bl.大孢子发生超微结构的结果显示:鹤顶兰大孢子发生过程中,存在细胞质改组的现象。大孢子母细胞发生早期呈长圆形,细胞核略偏合点端,细胞质中有大量的细胞器和小液泡,环状内质网中包裹着一些颗粒物和内含体;大孢子母细胞继续生长,先在珠孔端出现一个较大的液泡,液泡随后移向合点端,细胞核移至珠孔端,此时环状内质网消失;后期细胞质密度上升,环状内质网再次出现;当大孢子母细胞进入分裂期时,环状内质网再次消失。

鹤顶兰花粉管在子房中的生长途径

运用扫描电镜对鹤顶兰(Phaiustankervilliae(Aiton)Bl.)花粉管在子房内的生长途径进行了观察。结果表明:花粉管在子房中的生长途径可以分为3个阶段:(1)沿子房壁轴向生长阶段,从授粉开始至大孢子母细胞四分体时期,花粉管经过合蕊柱到达子房,经由胎座基部沿子房壁轴向生长;(2)沿子房径向生长阶段,二核胚囊之后,花粉管在胚珠之间穿梭,以径向生长为主;(3)朝珠孔定向生长阶段,胚囊成熟时,花粉管朝珠孔定向生长进入胚囊。实验结果说明花粉管的定向生长受胚珠的分子信号调控。

鹤顶兰胚囊发育的超微结构观察

运用电子显微镜技术对鹤顶兰(Phaius tankervilliae(Aiton)Bl.)胚囊发育过程中功能大孢子、二核胚囊、四核胚囊、成熟胚囊的超微结构进行观察,捕捉到了功能大孢子的三个阶段、成熟胚囊的两个阶段,进一步积累了鹤顶兰生殖生物学研究的基础资料。在功能大孢子、四核胚囊时期的合点端壁上可观察到胞间连丝,与体细胞间有物质及信息的交换,胚囊发育并非处于完全"隔离"状态。功能大孢子早期可见明显大液泡,随后进入第一次有丝分裂时大液泡消失,移向两极的染色体之间可见大量体积较小的液泡,成熟胚囊前期助细胞及卵细胞内也可见明显液泡,但当助细胞解体时,卵细胞内的大液泡也消失,液泡形态的变化可能是细胞生理状态发生改变的结果。

鹤顶兰胚珠发育过程及受精前后同工酶的变化

通过光学显微镜观察发现:鹤顶兰[Phaius tankervilliae(Aiton)Bl.]授粉后10d胎座出现指状突起,20d形成胚珠原基,24d大孢子母细胞发生,30d功能大孢子形成,41d发育为成熟的八核胚囊,而后完成双受精发育成早期球形胚。用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法研究鹤顶兰从指状突起出现到早期球形胚形成的全过程中酯酶(Est)、酸性磷酸酶(Acp)的变化发现:这一过程中Est表达有7个同工酶位点,Acp有5个同工酶位点,两者均在八核胚囊时期变化最显著。Est-7和Acp-4在整个发育过程中都有表达;在八核胚囊时期特异表达的位点有Est-4和Acp-3;而Acp-2只在这一时期不表达。Est-1在八核胚囊时期和大孢子母细胞减数分裂中期表达。授粉后Est和Acp的酶位点变化说明与胚珠发育相关的一系列基因表达有时序性,位点Est-4、Acp-2和Acp-3是否直接参与了八核胚囊发育的控制,有待于进一步的研究。

鹤顶兰珠心细胞程序性死亡的超微结构研究

应用电子显微镜对鹤顶兰(Phaius tankervilliae(Aiton)Bl.)珠心细胞进行了观察,结果发现,珠心细胞程序死亡(programmed cell death,PCD)过程中伴随着液泡破裂、染色质凝聚、细胞质解体等明显特征。在鹤顶兰功能大孢子形成之前,大孢子母细胞的侧细胞壁存在明显的内突。随着胚囊体积的逐渐增大,衰退珠心细胞残留的细胞壁叠合在一起,从而使胚囊壁不断加厚。胚囊成熟前,合点端珠心细胞与胚囊之间有胞间连丝相连。合点端珠心细胞的细胞质状态,特别是液泡形态与大孢子母细胞、功能大孢子、成熟胚囊时期的细胞状态高度相似。结果表明,衰退的珠心细胞不仅为胚囊的扩大提供空间,同时也为胚囊的发育提供营养,合点端珠心细胞对胚囊发育内环境的稳定性起着重要的屏障作用。