雌配子体发育是开花植物有性生殖的重要前提,包括大孢子发生和雌配子体发生两个关键事件,该过程决定植物能否正常受精作用并完成世代繁衍.生长素是植物中广泛存在的一类植物激素,生长素在胚珠中的极性分布保证了胚珠的正常发育,但由于生长素信号途径十分复杂,且雌性生殖细胞位于组织内部,生长素信号途径在雌性生殖系建成的调控网络和分子机制仍不明晰.本文综述了生长素的合成、动态平衡和信号转导以及生长素调控大孢子发生和雌配子体发生相关研究,旨在对生长素激素信号途径调控雌性生殖系建成提供参考.

裸子植物在植物学教材中所占篇幅不大,但各教材却有不少问题困扰着师生们.本文指出了各教材在许多知识方面的矛盾之处,并提出了改进意见.首先,裸子植物具有真中柱,而不是网状中柱.其次,根据一些裸子植物发育的异形叶性,本文推测出几类植物叶的起源.然后,文章仔细分析了苏铁属植物的生殖结构及其发育,澄清了 一系列混乱;探讨了松属生活史的一些细节,纠正了 一些不准确的说法;此外,还讨论了胚珠叶生还是茎生这个重要问题.最后,文章建议,将麻黄属和买麻藤属出现的一个花粉管里的两个精子参与受精的现象称为双融合而不是双受精.

通过野外调查及人工授粉实验,对三峡大坝下游宜昌点军胭脂坝残存疏花水柏枝(Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)居群开花特性及繁育系统进行观测和研究.结果显示:(1)疏花水柏枝残存居群花期较长(9月至次年4月),群体盛花期为10-11月,单花花期2～7 d,单花雌雄蕊在时间和空间上有一定重叠,有利于自花授粉;(2)杂交指数(OCI)为2,花粉胚珠比(P/O)为329,均显示疏花水柏枝为兼性自交(异交)系统;(3)人工控制授粉实验结果表明,疏花水柏枝具有部分自交亲和性,但异交处理的结实率显著高于自交处理.推测该残存居群存在自交成分偏高的现象,保护措施应以减少人为干扰和保护生境为主,并加强对残存居群遗传多样性水平的监测.

TM8基因属于一个古老的Ⅱ型MADS-box基因亚家族,TM8类基因在被子植物中主要参与雌花的发育,但在裸子植物中的功能尚不清楚.本文通过荧光原位杂交FISH(Fluorescence in situ hybridization)和转基因技术分析裸子植物买麻藤(Gnetum montanum Markgr.)3个TM8基因的功能.结果显示,3个基因均参与了雌性胚珠、不育胚珠和花药柄的发育,但其表达水平和功能在器官间有很大差异.将买麻藤TM8基因转入拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.),发现其对短雄蕊的萌发和生长有显著影响,其中1个TM8基因的两个转录本呈不同的表达模式,且转基因拟南芥的花呈现不同表型的变化,表明它们在买麻藤生殖器官发育中可能出现了功能分化.

[目的]研究湖北黄精花部形态结构特征和大小孢子发生及雌雄配子体发育过程,以丰富黄精属植物的生殖生物学理论,为进一步开展湖北黄精的品种选育提供依据.[方法]以不同发育时期的湖北黄精花芽为试验材料,用显微观察法观察花部形态结构特征,石蜡切片技术对单花雌雄蕊进行切片观察.[结果]湖北黄精的花被为白色或淡黄绿色,花被筒近喉部稍缢缩;具6枚雄蕊,花丝下端与花被合生,花药开裂方式为纵裂;雌蕊子房上位,3心皮,花柱与子房等长.湖北黄精花药壁由4层细胞组成,成熟的绒毡层具多核,绒毡层发育类型为分泌型;小孢子母细胞减数分裂为连续型,四分体呈左右对称型排列,成熟花粉粒为2-细胞型;存在小孢子发育不同步的现象.雌蕊胚珠具双珠被、厚珠心;四分体呈直线型排列,胚囊发育类型为蓼型;存在双胚囊胚珠现象.在雄蕊的花药壁和雌蕊的子房壁都观察到有束状草酸钙针晶.[结论]湖北黄精雌雄蕊具有较原始的发育特征,虽然在发育过程中都存在异常现象,但雄蕊最终能形成正常的雄配子体,雌蕊低频率的双胚囊现象对总体受精结果影响很小.湖北黄精杂交育种可以选择花药开裂前一时期的花粉,花药壁和子房壁观察到的束状草酸钙针晶无法作为湖北黄精物种鉴定的依据.

[目的]香水月季(Rosa odorata)是一类重要的蔷薇属植物种质资源,具有较高的观赏价值及利用价值,为促进香水月季种质资源的开发和利用,对不同香水月季染色体倍性、花部综合特征和繁育系统特性进行研究.[方法]以9种香水月季为材料,采用流式细胞仪、杂交指数检测等对不同香水月季的染色体倍性、花粉活力、柱头可授性、花部特征等进行观察及测定,并对繁育系统进行分析.[结果](1)9种香水月季均为二倍体,其花为两性花,花色明亮,多重瓣或半重瓣,其中5种香水月季雌雄蕊异熟;(2)9种香水月季的花粉活力普遍偏低,最高仅为35.47％,杂交指数(OCI)均≥4,其花粉量-胚珠比(P/O)值为6 709～75 521.[结论]9种香水月季的繁育系统类型均以异交为主,且繁育系统受花粉粒数、花瓣数等多个因素影响.

花作为被子植物的繁殖器官,是植物的重要组成部分,也是研究植物进化、分类的重要依据.花器官的发育受到外部环境和内部生理等多种因素的影响,不同物种或同一物种间出现不同的性状,基因作为其中的关键因子,在整个过程中发挥着重要作用,其在花发育调控中的作用一直都是大家研究的热点.花器官的花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、胚珠五轮结构分别受到AE花发育模型中A、B、C、D、E五类基因的调控,这些基因在花器官发育过程中形成了一个复杂的基因调控网络.各类基因的表达或沉默均会导致花器官的结构发生改变,但不同的物种之间又存在差异.本研究综述了 MADS-box、AP2/ERF基因家族相关成员AP1、AP2、AP3、PI、AG、SEP、AGL6、SHP、STK及其他基因NAP、SPL、TGA、PAN、WOX等在花器官建成中的调控作用,从分子水平解析了基因在花器官发育中的影响,为进一步深入了解基因在各植物花器官发育调控中的作用提供参考.

砂引草属(Messerschmidia L.)在紫草科(Boraginaceae Juss.)分类系统里位置不稳定,为更好地理解砂引草属的分类学位置,利用常规石蜡制片技术结合光学显微镜观察了砂引草(Messerschmidia sibirica L.)的大小孢子发生及雌雄配子体发育特征.结果如下:(1)花药4室,成熟花药壁由表皮、药室内壁、1层中层和绒毡层共4层细胞构成,双子叶型花药壁发育类型,分泌型绒毡层,成熟绒毡层细胞含2核,表皮宿存,药室内壁不规则2层,具纤维性加厚;(2)小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂为同时型,小孢子四分体四面体型排列,成熟花粉粒为2-细胞型;(3)胚珠倒生,单珠被,珠孔狭长,具珠被绒毡层,假厚珠心,部分珠心组织宿存至成熟胚囊时期;(4)胚囊发育类型为蓼型,成熟胚囊梭形,极核在受精前融合,反足细胞退化早.砂引草胚胎学特征与天芥菜属(Heliotropium)其他种类胚胎学特征十分相似,稍有不同,鉴于胚胎学特征在属内较为稳定,支持分子系统中将砂引草属置于天芥菜属的分类学处理.

为揭示榄李(Lumnitzera racemosa)濒危机制及开展相关保护行动,对广东珠海淇澳担杆岛省级自然保护区引种的榄李进行野外观测,观测榄李开花动态,结合运用杂交指数(OCI)、花粉-胚珠比(P/O)、花粉活力测定和柱头可授性测定、人工授粉等试验对榄李的繁育系统进行研究.结果表明:(1)榄李群体始花期为5月16日左右,盛花期为5月25日—7月1日,末花期为7月5日—8月31日,群体花期时间约106 d;花序花期持续时间为5～18 d,持续平均时间为(10.80±3.58)d;榄李单花花期持续时间为7～13 d,平均时间为(9.1±1.3)d.(2)开花当天花粉活力最高,达58.73%,第2天活力下降,第3天花粉已不具备活力;开花第1天柱头可授性最弱,后逐渐加强,第3天柱头可授性最强,达100.00%,雌雄蕊成熟时间不一致.(3)榄李杂交指数(OCI)为4,繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者;花粉-胚珠比(P/O)为5 740.50±1 318.20,繁育系统为专性异交;由授粉试验可知,繁育系统为自交和异交同时存在的混合交配系统.综合上述,榄李的繁育系统为以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者.

囊果草(Leontice incerta Pall.)为生长于天山北坡荒漠和低山山坡的小檗科(Berberidaceae)多年生早春开花植物,具有较高的观赏价值、饲用价值和生态价值,为探究该物种的有性生殖特征,并为后续进行栽培育种等工作提供理论依据,作者利用光学显微镜和石蜡制片技术,对该物种大/小孢子发生和雌/雄配子体发育进行了观察.结果表明,(1)花药具4室,药壁由5层细胞组成,发育为基本型.药室内壁在发育后期具纤维状加厚现象;腺质型绒毡层具2核或多核现象.(2)小孢子母细胞减数分裂时胞质分裂为同时型;小孢子四分体为四面体型,被胼胝质壁所包围,游离小孢子形成后胼胝质壁逐渐消失.成熟花粉多为2细胞型,偶见3细胞型.(3)雌蕊由1心皮组成,子房1室,倒生胚珠,具双珠被,厚珠心.大孢子四分体呈线形排列,最终发育为7细胞8核的蓼型胚囊,助细胞具发达的漏斗形丝状器.这些特点说明,囊果草大/小孢子发生和雌/雄配子体发育正常,未见败育现象,表现出较原始的发育特征.研究结果丰富了小檗科植物的胚胎学资料,为该物种及其近缘物种的生殖生物学研究积累了理论基础.