华北落叶松受精前花粉与胚珠相互作用的研究

华北落叶松受精前花粉与胚珠相互作用的研究

邓华[1]2004年在《华北落叶松受精前花粉与胚珠相互作用的研究》文中进行了进一步梳理前人研究认为自交是华北落叶松产生空粒的主要原因,本论文在此基础,运用焦锑酸钾沉淀法配合电镜观察研究了传粉后到受精前异交控制和自交辅助授粉胚珠珠孔道内花粉的钙分布情况,及此过程中细胞程序化死亡超微结构的变化,并通过石蜡切片研究了华北落叶松传粉后到受精前雌配子体发育过程及细胞内含物的变化,以研究在受精前胚珠内是否存在花粉识别与选择系统,探讨钙信号传导和花粉与胚珠相互作用及细胞程序化死亡的关系。研究结果表明:(1) 传粉后到受精前,自交和异交授粉胚珠珠孔道内花粉的钙信号表达存在很大差异,前者在花粉内壁上有大量表达,后者则没有。(2) 同时,自交和异交授粉胚珠珠孔道壁钙信号表达也存在很大差异,自交授粉胚珠珠孔道壁有大量钙颗粒密集,而异交授粉胚珠珠孔道壁无钙沉淀积累。(3) 雌配子体发育过程中特定细胞出现了细胞程序化死亡,并与钙信号的表达存在一定联系。(4) 华北落叶松雌配子体发育过程中淀粉主要分布在细胞分裂频繁和生长活动活跃的组织附近,同时,蛋白质也发生了区域性变化。

贾桂霞, 杨俊明, 沈熙环[2]2003年在《落叶松种间交配结实力变异和自交衰退的研究》文中研究指明落叶松种间杂交的结实率普遍较高 ,但不同种之间有一定差异 ,其中日本落叶松与兴安落叶松交配结实率最低。种内自由授粉和自交的对比试验显示 ,空粒种子产生的主要原因是自交。本文讨论了自交不孕无性系的可能利用途径。在不同交配组合下研究了华北落叶松捕捉花粉的过程 ,确定在传粉期花粉和雌性生殖器官存在一定的相互作用 ,但无特异性。传粉后约 4周 ,珠心顶端破裂 ,分泌物进入珠孔道 ,并与珠被分泌物共同作用于花粉 ,使花粉向珠心移动。组织化学分析表明 ,从传粉到受精期间 ,蛋白质的分布发生区域性变化 ,传粉期蛋白质几乎分布于整个胚珠 ,而在受精期则主要集中在颈卵器之上的珠心组织中。初步确定在花粉萌发和受精期 ,华北落叶松中存在花粉识别与选择系统。

贾桂霞, 沈熙环, 杨俊明[3]2002年在《落叶松种间交配亲和性与花粉识别》文中研究指明落叶松种间杂交的可配性普遍较高,但不同种之间有一定差异,其中日本落叶松与兴安落叶松交配亲和性最低。研究了不同交配组合下华北落叶松捕捉花粉的方式,确定在传粉期花粉和雌性生殖器官存在一定的相互作用,但无特异性。的研究显示,花粉识别发生的时期是在传粉3周后到受精前,期间胚珠内的化学物质发生区域性变化;淀粉主要分布在珠被中层区及珠心顶端;蛋白质主要集中在颈卵器之上的珠

吴晓琛[4]2014年在《辣椒胚珠的组织化学及卵器钙离子分布特征的研究》文中提出钙是植物生长发育中不可或缺的元素之一,具有许多重要的生理功能。高等植物有性生殖过程中Ca2+也呈现出特异的时空分布特征。在花药的发育过程中,Ca2+呈现出特定的时空分布特征,可能具有一定的生理功能,与花药发育相关。早就发现Ca2+对离体花粉萌发和花粉管的生长有重要作用。在雌性器官中探索Ca2+的分布特征是证实花粉管向该钙性生长的关键。目前的这方面研究主要集中在开花前后胚珠中Ca2+与花粉管定向生长的关系,而对于胚囊卵器细胞中的Ca2+动态的研究较少。本实验采用细胞组织化学和焦锑酸盐沉淀以及透射电镜等技术,对辣椒胚珠开花前后营养物质的代谢积累特点和胚囊卵器钙离子分布特征分别进行研究,主要实验结果如下:1.胚珠中营养物质的分布特征辣椒开花前后胚珠珠被细胞中的多糖颗粒始终很少,尤其是靠近胚囊的几层珠心细胞中基本没有多糖物质积累。辣椒的珠被和珠心细胞,开花前1天到开花当天珠心细胞中的多糖颗粒明显增加,以后开始减少。珠柄维管束周围细胞的多糖颗粒在开花当天明显增多。但胚囊中的营养物质较少,大都分布在合点端和靠近珠孔端的极核和卵细胞附近。开花前胚囊中的有少量的多糖颗粒和零星的脂滴。直到开花时,成熟胚囊中依然仅有少量的多糖颗粒,而脂滴完全消失。开花后1天的胚囊中,多糖颗粒又开始增加,颗粒较大,集中于极核附近。到了开花后2天,胚囊中脂滴重新出现,多糖颗粒也有所增加。丝状器在开花前后都呈现出多糖性质,在开花当天最明显。2.胚囊细胞中Ca2+的分布特征开花前辣椒助细胞中的钙分布较少,在一个助细胞的液泡中有少量的絮状钙,随着发育,逐渐增多,到了开花后1天助细胞丝状器中的钙显着增加,呈大颗粒状并且由合点端到珠孔端呈极性分布,开花后2天丝状器中的钙急剧减少。辣椒卵细胞在开花前后Ca2+颗粒都维持在一个比较少的状态,在与中央细胞相邻的膜上有一些钙颗粒存在。在开花前两个助细胞在体积没有差别,但在结构上呈现出了明显的差异,一个助细胞中的细胞器丰富,另一个助细胞中有些许絮状钙,这可能与两个助细胞选择性退化有关。

段洁[5]2016年在《云南松雌配子体的形成和胚胎发育》文中进行了进一步梳理在裸子植物胚胎学研究中,雌配子体的形成和胚胎发育是最重要的内容之一。云南松(Pinus yunnanensis)为松科(Pinaceae)植物,广泛分布于我国西南地区,是我国西南地区荒山造林的先锋树种和用材的主要树种。目前对云南松胚胎学的研究不够系统详细。本论文采用经典石蜡切片技术,对云南松雌配子体的形成以及胚胎发育进行了研究,具体实验结果和结论如下:云南松的珠孔道于4月上旬开放,此时珠心组织深处形成二分体和直列四分体,并很快产生功能大孢子。功能大孢子随即进入分裂期,形成游离核。翌年4月下旬开始形成细胞壁,5月初雌配子体形成。5月下旬颈卵器成熟,成熟卵细胞卵核周围未发现辐射状的原生质丝。颈卵器数目2~6个。6月初受精开始,受精前卵细胞内存在大量蛋白泡和少量液泡,受精后蛋白泡逐渐减少消失,液泡数量增多,体积变大。精子进入颈卵器时颈细胞向上张开,精子从张开的颈细胞中间进入卵细胞。进入卵细胞的精子处于液泡内,和液泡一起逐渐向卵核靠近。精子通过颈细胞时仍然具有完整的鞭毛带,进入卵细胞后则没有鞭毛带,仅精核进入卵细胞与卵核结合。6月上旬云南松进入胚胎发育阶段,8月上旬,胚乳中出现大量淀粉粒。10月底,胚胎成熟。整个胚胎发育阶段和其他松科植物一致。首次在松科植物雌配子体形成过程中观察到清晰的蜂窝状细胞。云南松蜂窝状细胞2--4层,形状不规则。其最内1-2层具有细胞核和少量细胞质,细胞一般为不规则椭圆形,单核;其中,最内一层细胞结构不完全相同,部分细胞具有细胞壁,另一部分细胞靠近雌配子体中央的向心面没有细胞壁,呈开放状态。外面1-2层细胞仅有细胞壁,形状不规则,没有细胞核和细胞质。在蜂窝状细胞外周还有两层状似膜的结构,两层膜中间排列着很多具有浓稠细胞质的核,核之间有间隙,是否有细胞壁包裹有待进一步观察研究。

王红卫, 邓辉胜, 谭海明, 覃琨, 张定亨[6]2007年在《银杉花粉生命力及其变异》文中认为中国特有植物银杉(Cathay argyrophylla)是最濒危的松杉类植物之一。研究表明,受精前胚珠的高败育率是银杉生殖效率低的重要原因之一,但迄今对银杉花粉活力及其变异仍不得而知。由于花粉活力对授粉、受精、种子产量和质量以及后代适合度都有直接影响,该研究采用TTC染色和体外萌发法测定了来自大瑶山(Dayaoshan,DYS)和花坪(Huaping,HP)两个地区7个种群16个个体52份银杉花粉样品的生活力。结果表明银杉花粉的活力水平(93.3%)与其它裸子植物相当,干燥低温条件下银杉的花粉活力比较稳定,体外萌发的适宜蔗糖浓度在13%左右。ANOVA分析揭示种群内个体间的花粉活力差异不大(p>0.05),而地区内的种群间及地区间的花粉活力有显着差异(p<0.05)。银杉花粉活力与其生殖成功没有相关性。在上述基础上,从控制授粉的角度讨论了银杉的保护策略和复壮的可能性。

王红卫[7]2006年在《银杉的分子谱系地理学研究》文中提出银杉(Cathaya argyrophylla)是中国特有的濒危裸子植物,孤立分布于我国亚热带山地。虽然以往等位酶和RAPD标记的研究表明,银杉群体的遗传多样性水平很低而群体间的遗传分化很高,但迄今对该种群体的动态变化以及物种的进化历史仍缺乏了解,包括影响群体遗传结构的因素以及物种可能的避难所等,对如何有效地保护和恢复银杉群体仍缺乏科学依据。本文根据8个核基因片段和2个线粒体片段的序列数据,运用群体遗传学和谱系地理学方法,探讨了银杉在DNA水平上的多样性和群体的动态历史,探讨了影响银杉特殊的群体遗传结构的各种因素,并推测了银杉第四纪冰期的避难所,对银杉花粉活力及其变异进行检测。在此基础上,提出了保护和恢复银杉群体的具体策略和措施。主要研究结果如下:1.核甘酸多态性和群体遗传结构从101个核基因片段中筛选了8个适用于银杉的片段,对来自四个地区15个群体共86个个体的胚乳总DNA进行了扩增和测序。8个核基因座位的平均核苷酸多态性(θs=0.0022,πs=0.0027)显着低于其它松杉植物遗传多态性的多座位估计值。四个地区中,大瑶山(DY)的多态性最高(θs=0.0026,πs=0.0027),八面山(BM)最低(θs=0.0014,πs=0.0018),大娄山(DL)和越城岭(YC)介于二者之间。大多数座位内的多态位点间紧密连锁,座位间的连锁只在八面山地区检测到。AMOVA分析表明显着性的多态性比例存在于地区间(20.05%)和地区内群体间(9.37%)。FST分析也显示群体间(FST=0.294)和地区间(FST =0.131-0.319)存在显着的遗传分化。推测伴随着瓶颈效应而出现的遗传漂变及其有限的基因流(Nm=1.2)是导致银杉群体低水平多态性和群体间强烈分化的主要原因。2.谱系地理学分析利用2个线粒体片段(nad1和nad4)序列以及高变异量的核2009片段序列对银杉的谱系地理进行了探讨。2个线粒体片段的多态位点组合成3种单倍型,将银杉分成大娄山(DL)、八面山(BM)以及越城岭(YC)和大瑶山(DY)3个地区,地区间的单倍型完全不同(GST=1.0),结合核基因呈现的群体遗传结构,推测现存银杉群体至少来源于4个冰期避难所,相当于银杉现存

贾晋[8]2008年在《大白菜和萝卜败蕾相关基因的差异表达及克隆研究》文中提出大白菜和萝卜败蕾是育种实践中普遍存在的一种不利的生物现象,阐明其分子生物学机理具有重要的理论意义和实践价值。本研究采用mRNA差异显示技术研究了萝卜败蕾与正常花蕾基因的表达差异,结合电子克隆技术进行了cDNA全长克隆;采用cDNA-AFLP技术研究了大白菜败蕾连续取样材料的基因表达差异。取得的主要研究结果如下:1.以萝卜幼嫩薹叶及花蕾为材料,比较了酸性酚-异硫氰酸胍-氯仿提取法与BIOZOL试剂法提取RNA的效果,并对DDRT-PCR体系中Taq酶、Mg~(2+)、dNTPs、引物及cDNA的用量进行了优化,获得了适合于萝卜的RNA提取方法和最佳DDRT-PCR体系。2.提取了萝卜雄性不育系败蕾和正常花蕾的RNA,用3条锚定引物T_(14)A、T14G、T_(14)C和26条随机引物B0301-B0326组成的78个引物组合对萝卜败蕾材料进行了DDRT-PCR分析,得到了如下结果:(1)获得了107个差异表达片段,其中13个为败蕾表达量下降的片段,94个为败蕾表达量上升的片段;(2)回收、克隆、测序获得有效EST序列89个。采用NCBI的BLAST序列检索表明,BLASTx分值大于80的ESTs 16条,其中7条为与能量代谢相关,5条为与新陈代谢相关蛋白,1条与人类蛋白相关,3条功能未知;BLASTn分析表明,有15条为无同源性的ESTs,是新发现的萝卜表达序列片段,已将它们登录到GenBank,分别是: EST36-1:登录号FG124881 dbEST_Id:56786563; EST28-3:登录号FG124882 dbEST_Id:56786564; EST39-1:登录号FG124883 dbEST_Id:56786565; EST59-1:登录号FG124884 dbEST_Id:56786566; EST61-1:登录号FG124885 dbEST_Id:56786567; EST45-2:登录号FG124886 dbEST_Id:56786568; EST23-1:登录号FG124887 dbEST_Id:56786569; EST71-1:登录号FG124888 dbEST_Id:56786570; EST64-1:登录号FG124889 dbEST_Id:56786571; EST100-1:登录号FG124890 dbEST_Id:56786572; EST56-1:登录号FG124891 dbEST_Id:56786573; EST87-1:登录号FG124892 dbEST_Id:56786574; EST38-2:登录号FG124893 dbEST_Id:56786575;EST17-1:登录号FG124894 dbEST_Id:56786576; EST97-1:登录号FG124895 dbEST_Id:56786577; 3.BLASTx检索发现,7个与能量相关的蛋白同源序列全部来自叶绿体;4个与新陈代谢相关的蛋白同源序列中,3个为叶绿体成熟酶K,一个是甲基转移酶。其中叶绿体Mat K在不同的引物组合中3次扩增出现。4.BLASTn检索发现,萝卜败蕾中28个差异表达ESTs与已知功能的ESTs有同源性,其中与植物逆境胁迫、衰老相关的分别为11条和7条。同时发现败蕾DNA表现有规则的Ladder,而正常花蕾只有单一DNA带。说明萝卜败蕾可能存在着与植物抵抗逆境胁迫和衰老相似的细胞程序化死亡机制。5.获得了萝卜RNA解螺旋酶基因和光系统I的Ycf4蛋白部分基因。对EST14-2和EST35-1电子克隆后,RT-PCR获得了大小分别为941bp和976bp的cDNA,分别编码307个氨基酸和141个氨基酸,氨基酸序列同源性分析表明,cDNA片段EST14-2与拟南芥(Arabidopsis thaliana)的RNA解螺旋酶高度同源,同源性达到96%;cDNA片段EST35-1与陆地棉(Gossypium hirsutum)、葶苈(Draba nemorosa)、香雪球(Lobularia maritima)、毛南芥(Arabis hirsuta)等植物光系统I的ycf4蛋白高度同源,同源性分别为89%、96%、97%和95%。6.采用A4-A19和T4-T19组合的256对引物对大白菜败蕾基因表达进行cDNA-AFLP分析,共得到192个差异表达片段,大小分布在100-1 000bp之间,根据“败蕾→正常花蕾”表达情况可以分为:“强→弱”56条(占29.2%)、“弱→强”33条(占17.2%)、“有→无”52条(占27.1%)和“无→有”51条(占26.5%)4种类型。选取88个差异明显的片段回收、克隆、测序和同源性比较分析。得到72条ESTs,其中62条ESTs Blastx比对分值大于80,将它们分为7类:(1)能量和新陈代谢相关的ESTs 30条,约占48.4%,(2)膜和运输相关的ESTs 9条,约占14.5%,(3)转录和翻译相关的ESTs 15条,约占24.2%,(4)氨基酸合成和加工相关的ESTs 3条,约占4.8%,(5)信号传导相关的EST 1条,约占1.65%,(6)防御相关的EST 1条,约占1.65%,(7)分类不确定的ESTs 3条,约占4.8%。7.对大白菜败蕾的EST54-1进行了电子克隆,并通过RT-PCR验证,获得了1个大白菜新基因—大白菜苹果酸脱氢酶基因。

参考文献:

[1]. 华北落叶松受精前花粉与胚珠相互作用的研究[D]. 邓华. 北京林业大学. 2004

[2]. 落叶松种间交配结实力变异和自交衰退的研究[J]. 贾桂霞, 杨俊明, 沈熙环. 林业科学. 2003

[3]. 落叶松种间交配亲和性与花粉识别[C]. 贾桂霞, 沈熙环, 杨俊明. 持续发展,再创辉煌——中国林学会林木遗传育种分会第五届年会文集. 2002

[4]. 辣椒胚珠的组织化学及卵器钙离子分布特征的研究[D]. 吴晓琛. 厦门大学. 2014

[5]. 云南松雌配子体的形成和胚胎发育[D]. 段洁. 云南大学. 2016

[6]. 银杉花粉生命力及其变异[J]. 王红卫, 邓辉胜, 谭海明, 覃琨, 张定亨. 植物生态学报. 2007

[7]. 银杉的分子谱系地理学研究[D]. 王红卫. 中国科学院研究生院(植物研究所). 2006

[8]. 大白菜和萝卜败蕾相关基因的差异表达及克隆研究[D]. 贾晋. 西北农林科技大学. 2008

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华北落叶松受精前花粉与胚珠相互作用的研究
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