白皮松的颈卵器发育、受精作用和愿胚游离核时期发育过程中的超微结构研究

本文主要探讨白皮松颈卵器发育、受精作用及原胚游离核时期发育中的超微结构变化。主要研究结果如下： 一、颈卵器发育 颈细胞 中央细胞早期的颈细胞细胞基质较为电子透明，但其中悬浮有非常丰富的细胞器，表现出活跃的代谢状态。随着发育，颈细胞细胞质变浓稠，细胞器比以前分布密集。当雄性物质进入颈卵器时，颈细胞解体。 套层细胞 中央细胞时期的套层细胞细胞质非常浓厚，其中含有丰富的细胞器，表现出活跃的状态，并且通过丰富的胞间连丝与中央细胞相通。受精前，套层细胞与中央细胞间的胞间连丝关闭。随之，套层细胞细胞质变稀薄，细胞器减少．在2游离核原胚后，套层细胞的质体中开始出现并积累淀粉． 中央细胞 中央细胞顶端育1个大核。随着发育，中央细胞中的液泡迅速减少，细胞质变浓，与此同时，核糖体群、高尔基体等大量出现并增多，小内含物增多。质体全部退化并形成越来越复杂的大内含物，大内含物即蛋白泡。中央细胞的线粒体也随着发育而进一步退化。成熟的中央细胞分裂形成小的腹沟细胞和大的卵细胞． 腹沟细胞 腹沟细胞的细胞核大，细胞质和细胞壁结构比较简单．随着雄性物质进入颈卵器，腹沟细胞解体。 卵细胞 成熟的卵细胞细胞质浓稠，中央有1个大核．与中央细胞相比，卵细胞中的高尔基体大大减少，线粒体更为退化，大内含物结构更为复杂，小内含物由于细胞质结增大而呈现为双层膜包围的细胞质小岛，有的由于内质网包被而成为多层膜小内含物． 二、受精作用 受精时，花粉管将其内含物释放入卵细胞顶端。不久，雄性物质周围出现大量平行于雄性物质向下移动方向的内质网，为下移的功能精子等提供轨道。功能精子从卵细胞顶端移动到中上部与卵核结合是1个迅速的过程，是否有内质网或微管参与还不清楚．到少有雄性质体伴随功能精子一起下移．当精子靠近卵核时，卵核向精子的一侧形成1个凹陷，精子进入此凹陷中．随后，两性核开始融合。雌雄核在融合的同时，同步进行有丝分裂．在有丝分裂中期，两性核融合完成．融合核周围虽有少量父本质体，但无明显新细胞质形成．随着受精，细胞质中的大内含物开始减少，小内含物（尤其是多层膜小内含物）表现增多，有的小内含物中出现电子致密的核心．线粒体为退化不规则状态． 三、原胚游离核时期的发育 合子核完成有丝分裂的结果是形成2个原胚游离核。2个原胚游离核悬浮于合子核分裂时释放的核质——新细胞质中。此时的新细胞质结构简单，含有丰富的核糖体和核膜碎片．当4个原胚游离核向下移动时，大量父本线粒体和少量父本质体向原胚游离核周围聚集并参与到新细胞质中．当4个原胚游离核完全移到颈卵器底部时，新细胞质形成结束．此时的新细胞质中含有少量父本质体和大量退化不规则状态的线粒体等．白皮松的质体为父本遗传，但线粒体为父本遗传还是双亲遗传还有待进一步研究， 随着原胚游离核时期的发育，受精卵细胞质中的大内含物迅速减少，小内含物迅速增多的同时，越来越多的解体．以后，除了周边的薄层细胞质外，其它部位的受精卵细胞质都逐渐解体．与受精颈卵器并存于同一雌配子体的未受精颈卵器的卵细胞质能较长时间保持浓稠的状态而不发生解体．

农牧交错区不同植物群落的根冠比特征及土壤呼吸日动态的观测研究

本论文对草地群落地上/地下生物量构成、根冠比特征及其影响因子以及土壤呼吸测定方法比较等的国内外研究进展和主要成果进行了综述，在此基础之上对地处我国北方农牧交错带中段的内蒙古多伦县境内的18种草地群落（包括天然草地和人工草地群落）进行了相关内容的研究工作。 在2002年生长季期间，对这18个植物群落中选取的16个进行了群落学调查，测定了其地上、地下生物量，同时测定了土壤含水量、土壤容重、土壤全氮含量和土壤有机质含量。分别分析了地上、地下生物量以及根冠比（root to shoot ratio）与这些立地因子间的相关关系。同期，从18个群落中选定10个代表性群落测定其土壤呼吸速率，测定方法选用了动态红外气体分析法 (Infra red gas analysis， abbreviated as IRGA)和碱液吸收法（Alkali absorption, abbreviated as AA）。对这两种方法的测定结果进行了比较分析，同时分析了不同群落间土壤呼吸变化与土壤水分和养分状况等的相关关系。主要结论如下： ①16种植物群落的地上和地下生物量差异明显，地上生物量变化范围在80~500 g•m-2之间;相比之下，地下生物量的变化范围要大得多，16个群落中地下生物量最小的为猪毛菜群落，最大的为拂子茅群落，分别为533 g•m-2和2590 g•m-2。群落的根冠比在1.5～11.21之间，平均根冠比为 5.69。 ②土壤含水量对地上和地下生物量有着重要的影响，土壤含水量高的样地（羊草样地）较含水量低（小米蒿样地）的样地地上生物量高，反之亦然。但含水量与地下生物量之间的这种关系却不明显，即土壤含水量高的样地其地下生物量并不一定比含水量低的样地地下生物量高;根冠比与土壤含水量之间基本上呈负相关。土壤全氮含量和有机质含量与地上、地下生物量也存在着一定的正相关关系，而土壤容重却与生物量存有负相关关系;根冠比与土壤全氮、有机质和容重的关系正好与此相反，即根冠比与全氮和有机质含量呈负相关，与容重为正相关。 ③10种植物群落土壤呼吸的昼夜变化比较明显，均为单峰型曲线，主要受土壤温度的驱动，但同时也受到当日降水情况和云量、风速等气象因子的较大影响。因此，影响到这些群落土壤呼吸日动态的一致性，使得规律性并不明显。 ④用碱液吸收法和动态密闭气室法测定的10个群落的土壤呼吸速率变化范围分别为394~894mg C•m-2•d-1和313~2043 mg C•m-2•d-1，其中碱液吸收法测定结果平均为动态气室法的67.5%，明显低于动态密闭气室法。 ⑤两种测定方法具有很好的相关性，R2为0.8739。本研究中发现，在土壤呼吸速率低的情况下，两种方法的测定结果十分接近，甚至碱液吸收法的测定结果稍大于动态密闭气室法;而在土壤呼吸速率较高的情况下，动态密闭气室法测定结果则显著高于碱液吸收法。上述结果与国内外同类研究的结果高度一致，从而为校正我们以往采用碱液吸收法在该区域的测定结果提供了可靠依据。 ⑥各个群落间的土壤呼吸变化与立地土壤水分和土壤养分之间存有一定的相关关系，但并不显著，可能与这些群落土壤呼吸测定不是在同一天进行有关。