喜树、蓝果树和珙桐的比较胚胎学特征及其亲缘关系

摘要 喜树的花芽形成于五月初，七月开花．雄蕊花药具4孢子襄。药壁一般具5层细胞．表皮一层，宿存。药室内壁一层，具纤维加厚。中层二层。绒毡层一层，分泌型，细胞具二核．绒毡层膜位于外平周壁。在小孢子四分体后期绒毡层细胞分泌球形 的乌氏体，小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型，通过缢缩方式形成四个小孢子。小孢子四分体为四面体型。散粉时孢子囊各自开裂而不两两汇合，花药裂缝螺旋形。花粉2细胞，赤道面具3个孔沟型的萌发孔，外壁具多孔的复盖层。雌雄蕊异熟，虫媒传粉。胚珠倒生，悬垂，具由引孽组织形成的珠孔塞，珠被堕层，珠孔周围的珠被组织细胞申含淀粉粒，珠脊维管束止予合点，具珠被绒毡层，珠被绒毡层分布在从卵器到合点的区段，珠被绒毡层细胞单核。珠孔受精，从传粉到受精的间隔在l天左右。珠心冠大多存在，具承珠盘。珠心为假厚珠心，具单个孢原细胞。胚囊发育为蓼型。线形排列的大孢子四分体中无功能大孢子退化次序是从珠孔端向合点端依次进行。珠孔端第三大孢子至少具一次核分裂能力。成熟胚囊具7细胞，两个助细胞在受精时宿存，反足细胞单核，两个极核在受精前融合，三核并合后核仁不融合成—大核仁。精卵核融合为有丝分裂前型。胚乳发育为细胞型。初生胚乳核分裂前细胞中形成显著的成膜原体。初生胚乳核最初的三次分裂为横裂。胚胎发育为柳叶菜型成熟种子具胚乳，胚直，几与种子等长，子叶披针形，种皮薄，由珠被最外的2 ~ 3层细胞形成。胚与胚乳均含丰富的喹啉类生物碱：喜树碱。 中国蓝果树的花芽形成千早春三月，五月初开花。花下具关节。雄蕊花药具4孢子囊，药壁一般具5～7层细胞。表皮一层，宿存。药室内壁一层，具纤维加厚。中层2—4层．绒毡层一层，分泌型，细胞具2至多核，核可融合成多倍体核，或经核内有丝分裂形成多倍体核，核仁大而显著。小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型。小孢子四分体为四面体型，少数为十字形。散粉时孢子囊两两汇合，花药纵缝开裂。胚珠倒生，悬垂。具由引导组织形成的珠孔塞。珠被单层，珠脊维管束到合点后继续延伸进入珠被，呈“U”字形，具珠被绒毡层，珠被绒毯层细胞单核。珠孔受精。珠心冠大多不存在。承珠盘不存在。珠心为假厚珠心，具单个孢原细胞。胚囊发育为蓼型和葱型。胚囊发育为蓼型和葱型。线形排列的大孢子四分体中无功能大孢子退化次序通常是从合点端向珠孔端依次进行。成熟胚囊具7细胞，两助细胞在受精时宿存，反足细胞单核，两个极核在受精时融合。三核并合后核仁融合成—大核仁。精卵核融合为有丝分裂前型。胚乳发育为细胞型，初生胚乳核最初的四次分裂方向为横，纵，横，横。成熟种子具胚乳，胚直，几与种子等长，子叶椭圆状卵形至卵形，基部浅心形至心形，种皮薄，由5-11层压扁的细胞组成。胚与胚乳均不具喜树碱。 珙桐的花芽形成于夏末，来年春末开花。雄蕊花药具4孢子囊，药壁—般具5 层细胞。表皮一层，宿存。药室内壁一层，具纤维加厚。中层2层。 绒毡层一层．分泌型，细胞具--核0造孢细胞越冬。小孢子母细胞来年春天减数分裂。减数分裂的胞质分裂为同时型。小孢子四分体为四面体型，少数为十字型。散粉时孢子囊两两汇合，花药纵缝开裂。花粉具2细胞。胚珠倒生．悬垂，具由引导组织形成的珠孔塞。珠被单层．珠脊维管束网状分技进入珠被．具珠被绒毡层，珠被绒毡层细胞单核。珠孔受精。珠心具多孢原．珠心冠大多存在。成熟胚囊具7细胞．两助细胞受精时宿存．反足细胞多核，核融合成多倍体核．两极棱在受精时融合。精卵核融合为有丝分裂前型。胚乳发育为游离核型。 鑑于上述现象，本文作者得到以下几点认识． 1．赞同Takhta jan将珙桐属从蓝果树科中分出，珙桐属特有的胚胎学特征有：1)生殖周期长．2)珠被具网状分枝的维管束．3）反足细胞具多倍体棱，4）胚珠具多细胞孢原。
2．蓝果树属与八角枫科有着较与喜树属更为密切的亲缘，即恩格勒系统的篮果树科并不十分自然。蓝果树属与八角枫科共有的重要特证有;花序腋生，花下具关节，花药基着，散粉时孢予囊两两贯通，纵缝开裂．珠被维管束“U”字形，极核在受精时融合，胚乳胞型和游离核型，核果，胚子叶基部。喜棚在许多方面与蓝果树属不同，其中有些特征在山茱萸目中是唯一的。这些特征表现在．花序顶生，花药顶着．药隔突出，散粉时孢子囊各自开裂而不两两贯通，裂缝螺旋形，大孢子四分体中无功能的三个大孢子退化次序通常是从珠孔端向合点端依次进行，第三大孢子发育成双棱雌配子体．珠孔周围珠被组织细胞中具淀粉粒，极核在受精前融合．三核并合后核仁不融合成—大核仁，胚乳细胞型．初生-乳核最初的三次分裂为横裂翅果，胚子叶基部禊形，胚及胚乳具喹啉类生物碱t喜树碱。鑑于上述特征，作者倾向子将仅含蓝果树属的蓝果树科置于八角枫科附近，而将喜树属从蓝果树科中分出并单独成为山茱萸目中的一科。
3.蓝果树属植物虽为东亚一北美间断分布，但在胚胎学上东亚和北美的种具有连续一致的特征。

野大豆贮藏蛋白的基因的克隆及早期发育的基因表达的研究

豆科植物是动物获取植物蛋白的主要来源之一。豆类种子储藏蛋白作为一种多基因家族的产物专一性地积累于种子的发育过程。植物遗传工程需要深入地了解基因的特异性表达及调控。种子储藏蛋白基因为这类研究提供了一个理想的研究系统。在我国生长着大量的野生豆科资源，许多优良性状被期望应用于将来的植物遗传工程研究．本文选择了一种富含种子储藏蛋白高达50%的野生大豆品种Glycine soja 79-34作为材料进行了以下的研究： 1、大豆7s储藏蛋白基因同源片段的克隆。 以原生质体作为初始材料游离大片段染色体DNA，原生质体经低渗处理而破裂，方法简便，得到的DNA分子量大且重复率高。大片段染色体DNA经EcoRI酶切后，用32P标记的大豆a'-亚基基因作为探针进行分子杂交，得同源片段的杂交带。其中分子量大约为6.3kb的同源片段被克隆到Puc9质粒中，通过x-gal/IPTG培养基及原位杂交初步筛选出5个克隆。进一步的Sourthern分子杂交确认了一个克隆包含7s储藏蛋白a'-亚基基因的同源片段。其详细的序列分析尚需进一步进行。 2、种子储藏蛋白基因在体细胞胚胎发生中的表达。 以授粉20天左右的幼胚作为外植体，在含有2mg/l 2,4,5-T的B5液体培养基中直接诱导愈伤组织，一个月内得到了均一的野生大豆悬浮培养体系。悬浮培养细胞转至含有0.5mg／l萘乙酸，O.1mg／l 2,4-D，0.5mg／l BA，0.5mg/l玉米素的B5液体培养基中，得到了处于不同发育阶段的体细胞胚。分别从体细胞胚及悬浮培养细胞中提取总RNA，以种子储藏蛋白基因为探针，RNA斑点杂交首先证明种子储藏蛋白基因在体细胞胚中转录水平上的表达，而在末分化的悬浮培养细胞中则检测不到．从处于不同发育时期（球形胚，心形胚，鱼雷形胚及带有分化子叶的胚）的体细胞中分别提取盐溶蛋白，用大豆储藏蛋白的兔抗血清做Western blotting分析，发现最早在球形胚中即能检测到种子储藏蛋白的积累，大大早于合子胚发育过程中种子储藏蛋白积累的时期．随着体细胞的发育，储藏蛋白的积累略有增加，但总体水平上不如合子胚发育中的明显。本研究从几个方面探讨了种子储藏蛋白基因在体细胞胚及合子胚发育过程中表达的相似性及差异，并对其产生差异的原因作出了推测。 3、果蝇同源转化基因在植物基因组中的检测及表达的探讨。 果蝇同源转化基因(Homeotic gene)被认为是早期胚胎发育过程中形态发生的开关基因。在动物界中已有80多个同源序列从不同进化水平的动物中分离出来，是一个非常保守而与发育密切相关的基因。本研究以果蝇同源转化基因为探针，分别在野生大豆及土豆的基因组中都检测到了该基因同源序列的存在。用野生大豆染色体DNA的多种内切酶片段做分子杂交分析发现至少有一个拷贝的基因同源性非常高。进一步关于该基因表达的研究发现，在未成熟胚及浸泡过夜的种子中都能检测到该基因的表达，但在休眠种子，萌发5天以上的种子及成熟叶片中未能检测到。该基因的表达只局限于早期发育，因而推测其功能有与动物界中的一般性。

甘蓝型油菜（Brassica napus L.）花粉和柱头的发育及其与自交不亲和性的关系

作者用扫描电镜、透射电镜和组织化学方法研究了甘蓝型油菜(Brassica napus L．)花粉和柱头的发育及相互作用,得到了如下结果： 一．甘蓝型油菜具有典型的同型孢子体自交不亲和性(Homomorphic and sporophytic self-incompatibility)。自花授粉后，部分花粉粘住在乳突细胞表面，随后萌发出花粉管，花粉管生长受阻于乳突细胞，花粉管表现出各种异常形态，缠绕卷曲(Coiled pattern),顶端膨大成基足状(pad-Like swelling),花粉管二叉分枝（dichotomous branching Pollen tubes），花粉管相互连接(connections of pollen tubes），有的花粉粒还形成两个花粉管。 二．不同时期的乳突细胞的扫描电镜观察表明： 开花前6—7天 乳突细胞壁内陷，柱头中央有一沟槽; 开花前4—5天 乳突细胞被有孔的块状物覆盖; 开花前2—3天 覆盖物消失，壁表面只剩下波状纹或小凹; 开花前l - 2天 乳突细胞充分吸水膨胀，呈指状，排列疏松，细胞壁上有一些小颗粒。此时的乳突细胞已发育成熟。 三.不亲和授粉时，花粉和乳突细胞均有强烈的胼胝质荧光。 四.乳突细胞的组织化学特点：缺乏淀粉积累，细胞壁和细胞质中有过氧化物酶活性。 五.乳突细胞的超微结构特点：细胞壁分为三层，蜡质层、角质层和纤维素层。粗面内质网成群分布在细胞壁附近，并以及泡形式向细胞壁分泌物质。缺乏质体，细胞核位于乳突细胞基部，细胞中央为大液泡占据。 六.花粉的超微结构发育特点：单核花粉已发育出内壁和外壁，外壁内层不明显。细胞核位于中央。细胞质浓厚，缺乏层膜结构而积累大量淀粉粒的质体存在于细胞质中。其他细胞器不发达。两细胞花粉时期，花粉壁接受乌氏体转运的孢粉素和含油体转运的脂类物质。生殖细胞没有壁，悬浮在营养细胞的细胞质中。细胞核大，细胞质稀薄，只有一些嵴不明显的线粒体。营养细胞的核显著，细胞质浓厚，线粒体发达，质体内部的淀粉消失，转变成嗜饿小体。内质网短而粗，遍布于细胞质中，高尔基体缺乏。 七.绒毡层积极参与了花粉外壁的建成。首先，它通过分泌作用把物质（可能是蛋白质）转移到单核花粉的腔隙中或在它后期滚解后，由分布在二细胞花粉间的粗面内质网合成蛋白质，转移到花粉壁内。其次，绒毡层细胞的质体层膜形成许多造油小体，至二胞花粉时，造油小体进入壁的柱状层，参与花粉鞘形成。第三，绒毡层细胞形成许多乌氏体，花粉发育后期，乌氏体与花粉外壁接触，将孢粉素转移到花粉外壁上。

红豆杉科、三尖科和罗汉松科的大孢子枝发育及其系统位置的讨论

本文简要回顾了关于松杉类分类以及红豆杉科系统位置问题的主要争论。 实验观察了红豆杉科、三尖杉科和罗汉松科的大孢子枝发育和结构。观察结果表明：红豆衫科大孢子枝为二级分枝。初级技上不育和能育苞片同形。次级枝或生在能育苞片胚部或生于枝条顶端。能育苞片1至多枚，次级技上具2-3对不育鳞片（花被片），鳞片。形态与芽鳞和苞片相似。次级枝的顶端分生组织在分化鳞片后，整个转变为胚珠原基，分化珠被和珠心。同时次级技轴部维管束，最后全部进入并终止于胚珠。因此，红豆杉科的胚珠是一个完全的顶生结构，在胚珠的基部外铡，形成假种皮，假种皮是较胚珠发生为晚的，部分来源于珠被的结构。 三尖衫科大孢子枝也为二级分枝，初级技形成较为典型的球果状，球果轴上具有若干对可育苞片，次级枝生于苞腋，为—极端简缩的枝条，仅具一个苗端和两个侧生胚珠，在发育后期次级枝苗端形成胚珠间的脊状突起，与初级枝轴部皮层和苞片一起组成不太发育的珠托，每个胚珠接受—个轴部维管束的分支，珠被在发育后期肉质化。 罗汉松科大孢子初级枝形成或不形成典型球果状。具可育和不育苞片。可育苞片一至多枚，腋部着生一枚胚珠。胚珠外具一个多少肉质化，部分或完全包裹胚珠的肉鳞被，肉质鳞被+胚珠的结构为一减缩次级技。从罗汉松的发育过程看，肉质鳞被原基从苞片腋部发生后，肉质鳞被和胚珠的分化是同时的,不具明显的顶端分生组织。罗汉松科各种中，肉质鳞被+胚珠结构都与松科一样具有两个扭转的维管束进入。胚珠接受两个维管束的分支，维管束在肉质鳞被中有许多分支。 文章讨论了红豆杉科，三尖杉科和罗汉松科的胚珠着生位置问题。红豆杉科的胚珠由于由整个顶端分生组织转变而来，因此是完全的顶生结构。三尖杉科的顶端分生组织开始发育，后来发育停止而形成胚珠间的脊状突起，胚珠由苗端侧面发生，并接受轴部一个维管束的分支，因此为侧生胚珠。罗汉松科的发育过程中观察不到明显的顶端分生组织分化胚珠的过程，但胚珠接受轴部所有维管束的分支，与轴的特征相似，推测其也为顶生结构。 文章还讨论了红豆杉科，三尖杉科和罗汉松科的肉质种子的性质，这三个科种子的肉质部分来源不同：红豆杉科为假种皮--部分来源于珠被的次生的结构;三尖杉科为珠被;罗汉松科为肉质鳞被--一个枝条的叶和部分的轴。 从大孢子枝发育及结构，文章讨论了松杉类的分类。

君子兰形态发生的调控及其原生质体培养和细胞壁再生的研究

以君子兰为材料，研究了其形态发生的调控，并首次获得了君子兰原生质体培养的小细胞团，同时对原生质体细胞壁再生的条件进行了探索，主要结果如下： 1.细胞分裂素（6-BA）对合子胚的正常生长、发育有明显的抑制作用。 2.胚轴愈伤组织的形态和生长受2，4-D和6-BA浓度配比的影响;愈伤组织具有疏松型和致密型二种形态。 3.不同浓度的ZT、KT、6-BA与0.5mg/l NAA配合使用，仅能诱导不定芽的发生，细胞分裂素的浓度改变了诱导频率。 4.愈伤组织大小与形态发生有一定关系，愈伤组织小有利于胚状体的发生;较大的愈伤组织块不易受分化培养基中外源激素的影响。 5．愈伤组织的继代时间不影响不定芽的发生频率;而其培养时间影响了不定芽的分化。 6．不定芽可以起源于表层的分生细胞团，也可由愈伤组织表面突起的内部或较深处的分生细胞团分化而成。内起源的不定芽在分生细胞产生时与维管组织结节有联系。 7.叶片愈伤组织在附加不同浓度NAA、4mg／l 6-BA、2mg／l GAs的培养基中，分化出不定芽，其分化频率随NAA浓度升高而降低。 8.叶片原生质体培养一星期后，其再生细胞进行第一次均等或不均等分裂，一个月后形成10-16个细胞组成的小细胞团同时，原生质体还出现出芽、多核等现象。 9.不同的培养方式和光照条件影响了原生质体细胞壁再生的时间进程、分裂频率和植板率。 10.原生质体细胞再生的电镜观察表明，原生体在培养开始后，超微结构发生很大变化。大液泡消失，内部分布有大量小液泡，细胞核移向中央、核仁清晰，异染色质明显。线粒体、内质网增多，而不能再生细胞壁或完整细胞壁的原生质体，其膜出现小孔，细胞核、液泡、叶绿体等出现解体。 11.NH4+、激素、糖成份对原生质体细胞壁再生频率有较大影响。410mg/l NH4+、1%蔗糖对细胞壁再生比较合适;葡萄糖则有抑制作用。 12.活性炭对细胞壁再生有明显的促进作用。 本文还对原生质体的发育与细胞壁再生的关系进行了探讨，认为细胞壁的再生是否完全是原生质体培养成功与否的首要条件;原生质体细胞壁再生的模式不同于普遍细胞分裂和分化过程中细胞壁的形成、沉积，它与高尔基体无关。

玉米原生质体培养、超低温保存和组织培养的研究

本文叙述了两个玉米基因型（小八趟×水白和白17）原生质体培养的植株再生;用基因型（小八趟×水白）为材料研究影响玉米原生质体培养的各种因素，并此基因型的原生质体经超低温保存后获得植株再生;以及用多种基因型玉米幼胚为材料诱导愈伤组织与植株再生。 影响玉米原生质体游离、分裂与植株再生的因素是多方面的。酶液组合0.2% Onozuka RS + 1% Hemicellulase + 0.1% Pectolyase，利用继代8-16天的愈伤组织，所获原生质体的数量与质量最佳。在原生质体植板率方面，结果表明：N6作为基本培养基是理想的;氮源中，NO3-具有明显的促进作用，而NH4+具有明显的抑制作用;有机氮源是不能缺少的，所使用的四种有机氮源中L-脯氨酸效果最明显。2,4-D浓度以1.0 mg/l最佳。原生质体培养后的渗透压浓度降低的时间以培养四星期后为宜。利用三步诱导，成功地获得胚胎发生的植株再生，并且还指出原生质体起始材料的保存年限大大影响原生质体所再生愈伤组织的分化。 采用上述筛选出的最佳游离、培养以及植株再生的方法，成功地培养了基因型（白17）的原生质体，并获得植株再生。原生质体再生细胞培养4-5天后开始一次分裂;培养15天后，植板率为3-4%。一个月后，原生质体所再生的肉眼可见的愈伤组织，分步转至分化培养基。最后，愈伤组织通过胚胎发生获得植株再生，频率约10%。 玉米原生质体，利用5%DMSO与0.55 M葡萄糖作为混合保护剂，经慢速（1 ℃/分钟）降至－40 ℃，停留二小时后直接投入液氮保存。保存3天后，原生质体在40 ℃的温水浴中快速化冻，成活率高达30-40%。成活原生质体培养后生长正常，植板率高达8-10%。培养5-6星期后，再生愈伤组织转至分化培养基;最后获得植株再生，频率为5-10%。 本文最后叙述了玉米七种基因型的幼胚诱导获得愈伤组织，再生植株频率可达70-80%。 上述各方面的研究结果，对玉米的遗传操作和细胞抗寒性研究、生理代谢的研究等都是十分有价值的。

植物细胞壁富含羟脯氨酸糖蛋白生化特性及基因克隆的研究

植物细胞壁富含羟脯氨酸糖蛋白生化特性及基因克隆的研究分成三部分： 第一部分，首先从胡萝卜愈伤组织的细胞壁中获得0.2M氯气钙可溶性蛋白质组分, 经10% TCA沉淀及羧甲基纤维素层析，分离得到一个伸展蛋白，并以SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，氨基酸组成分析，分子电镜观察对所得的伸展蛋白进行了鉴定，结果表明，在胡萝卜愈伤组织中只存在一种伸展蛋白;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的考马斯蓝染色和PAS反应均为阳性，表明伸展蛋白除蛋白质组分还含有糖基;氨基酸组成分析表明，羟脯氨酸的克分子含量约占全部氨基酸的40%，丝氨酸的克分子含量约为羟脯氨酸的四分之一，含有大量的碱性和中性氨基酸，而只含有非常少量的酸性氨基酸，并且这些氨基酸克分子百分数也接近于胡萝卜富含羟脯氨酸糖蚤白基因推测出的克分子百分数。这些结果表明已经得到了一个电泳纯的伸展蛋白。伸展蛋白分子电镜观察证明它是一个棒状分子，长度为87纳米。 第二部分，用得到的伸展蛋白免疫家兔和大鼠，得到的抗体的免疫双扩散效价分别为1:2和1:1，用酶联免疫吸附分析测定的兔抗体效价为1:12，800，同时还建立了竞争性酶联免疫吸附分析测定伸展蛋白含量的标准曲线，线性范围为10-0.00001微克。利用得到的抗体对大豆下胚轴伸展蛋白的合成进行了研究。免疫荧光定位表明，大豆下胚轴表皮细胞及表皮下几层薄壁细胞有大量的荧光标记，并且这些荧光标记大部分分布在细胞质内。大豆下胚轴O.lM Tris-HCl pH7.4和0.2M氯化钙的提取物Western Blotting分析证明0.2M氯化钙提取物有与胡萝卜伸展蛋白电流性质相似的组分，并且这个组分在真菌诱导物处理的大豆下胚轴中的积累明显高于受伤处理的下胚轴。受伤和真菌诱导物处理大豆下胚轴中伸展蛋白积累的变化已经用Western Blotting分析和斑点酶联免疫吸附分析来观察，发现真菌诱导物处理的对灰斑病抗性的大豆下胚轴能够较快地积累伸展蛋白（24 - 48小时），而敏感品系的大豆下胚轴则合成伸展蛋白较晚（43-72小时）。在观察大豆下胚轴免疫荧光定位也发现类似的结果。对伸展蛋白基因的转录活性的初步研究认为抗性品系的大豆下胚轴同源mRNA转录可能早于24小时，而敏感品系大豆下胚轴同源mRNA转录可能在24小时后。以上结果认为大豆下胚轴含同源的mRNA和蛋白质组分，因此推测大豆基因组DNA有伸展蛋白基因。 第三部分，根据第二部分得到的结果，用已经得到的编码胡萝卜伸展蛋白的基因（克隆于pUC8质粒载体中）作探针，与大豆基因组DNA的EcoRI部分酶解片段杂交寻找大豆伸展蛋白基因，已经发现四个片段与探针DNA有同源性。它们的分子量分别约为23kb，8kb，5kb和2.8kb，并且23kb片段可能有更高的同源性。将23kb片段插入pUC9质粒载体上进行可隆，并用菌落原位杂交筛选获得5个克隆，对其中两个克隆用ECoRI酶解并进行分子杂交分析，重组质粒被EcoRI切成四个片段。2.8kb片段为pUC9栽体，2kb片段为与pDC5AI质粒伸展蛋白同源性较好的片段。对于23kb片段的重组质粒有待于进一步的分析。

麦冬（Ophiopogon japonicus (L.f)Ker Gawl）花粉的发育、精子结构及绒毡层的变化

麦冬的花粉发育自小孢子母细胞开始，经连续型减数分裂，产生游离的单细胞小孢子;小孢子进一步发育，经两次有丝分裂，最终发育为包含有二个精细胞和一个营养核的成熟花粉。在此发育过程中，内质网、线粒体、高尔基体和脂体含量丰富。 麦冬的精子细胞为伸长的细胞，具有椭圆形的头部和长长的尾部细胞质突起，细胞器较少，是线粒体，但缺乏质体，没有明显的二型性;其精细胞伸长的尾部细胞质突起是在生殖细胞有丝分裂时产生，而不是以后由精子细胞本身发育;两个精子细胞之间除了头部的联结外，还有尾部的联接，但没有任何结构上的联结;一个精子细胞的头部常与营养核十分靠近;另外，在精子与精子之间或精子与营养核之间的贴近点上，常可见到多层膜的结构，根据精细胞之间的联结和精细胞与营养核之间的靠近，推测麦冬的成熟花粉中存在雄性生殖单位。 麦冬的花粉壁发育在四分体后期开始，首先产生纤维状的原外壁，由原外壁上依次发育出原基柱层、原覆盖层和原基足层，当四分体分离时，花粉外壁外层已发育完全;在单细胞小孢子时期，外壁内层发育，为极薄的一层，同时内壁－1开始发育;到了二细胞花粉时期，内壁－1开始发育;到了二细胞花粉时期，内壁－1发育完全，并在萌发孔处发育特殊的蜂窝状结构;紧接内壁－1层，发育出内壁－2层。在其壁发育过程中，花粉中大量沿周围平行于花粉壁排列的内质网可能与花粉壁的形成有关。 麦冬的绒毡层发育属分泌型。在小孢子母细胞时期，绒毡层细胞达到了发育的顶峰，此时，细胞器非常丰富，大量的线粒体、高尔基体和质体，尤为内质网含量最为丰富;原乌氏体出现较早，小孢子母细胞时期绒毡层细胞中就已出现;四分体时期，大量乌氏体被排入内切向面的质膜和纤维素壁之间;到了小孢子早期，绒毡层细胞失去细胞壁，原乌氏体分布在质膜的凹陷处，孢粉素物质开始在其上沉积，发育为乌氏体，乌氏体有单个和复合两种类型;到花粉成熟时，绒毡层细胞彻底解体。

湖北光周期敏感核不育水稻雄性器官发育中长日抑制作用的研究

本文研究了HPGMR农垦58S及农垦58品种与雄性器官发育有关的基本光周期反应特性。探索了与光周期反应过程有关的叶片特异蛋白变化，对HPGMR的研究及这一材料在光周期现象研究中的意义提出了一些看法。 实验得到以下三点主要结果： 1、58S及58生长发育过程在不同阶段均可受到光周期的影响，共同的表现是长日起抑制效应而短日起促进效应。这种效应的基本特征是累积性。对于生殖器官发生而言，存在有一定的短日需求阈值，当所给短日少于需求阈值时，器官的发生过程受阻乃至中断，在幼穗分化上表现为不抽穗;在雄性器官发育上，对予58S这一特殊材料而言，可表现出发育的中止，即mst。在58上不能引起类似的反应，这是由两个材料不同的遗传背景决定的。 2、对于58S及58，10天14h的长日光周期可以在键壮的功能叶片中诱导出一个35KDPI5.1的蛋白质。在本实验所用的电泳系统中，尚未检测到其他受光周期调节的蛋白质。 3、不同品种（系）的叶片蛋白电泳结果表明，在58S及由其转育的晚粳类型的PGMR材料中，均存在一个60KDPI5.5的蛋白。在只对光周期有反应但不出现不育的材料（58）和只表现不育但无光周期反应的材料（野败型不育系珍汕97A等）中，均不存在该蛋白。 根据以上结果，本文提出以下三点看法： 1、HPGMR中光周期控制的雄性不育，是水稻这种短日植物在幼穗分化过程中，短日需求未得到满足而在特殊遗传背景中表现出的雄性器官正常发育的中止。这一概念包括两个方面，一是幼穗发育过程有短日需求，二是雄性器官对经叶片转换的日长信号有特殊的反应。根据这种看法，建议在育种上应以幼穗发育有短日需求的材料为不育性状的转育对象;在机理研究上应更加注意雄性器官发生过程的研究。 2、60KD蛋白可能是判断一个水稻材料是否具有稳定光敏不育特性的有效指标。这一看法若经进一步实验确认，则不仅可在MPGMR的应用上起积极的作用，而且还可为光敏不育性状的遗传控制及操作的研究提供一个很好的入手点。 3、长日诱导35KD蛋白在不同叶位的叶片中出现、结合长日对不同生育阶段的抑制，暗示光周期反应中叶片和顶端关系上存在这样一种可能：即叶片是信号转换器，把环境的日长信号转换为顶端可以接受的生物信号，这种转换只要有环境信号存在即可进行，但顶端是否对此做出相应的反应则取决于顶端自身的状态。这样一种对光周期反应的假设可能将有助于对光周期现象的认识。但若要对它进行实验研究，必须用同样的光周期可以在顶端引起不同反应的实验系统。HPGMR即是这样一种合适的实验系统。从这个意义上，HPGMR及其叶片中的35KD蛋白有可能对光周期反应这一重要的植物发育现象的研究做出有意义的贡献。

马铃薯in vitro 块茎发育的研究及其遗传转化受体系统的建立

研究了BAP在SLM→TIM、MA→TIM和切段诱导系统中与in vitro块茎发育的关系。在SLM→TIM系统中BAP没有促进块茎发育的作用;在MA→TIM系统中BAP具有促进块茎发育的作用;切段培养在20 ℃、8小时光照条件下则其块茎发育对BAP有依赖。系统地研究了光周期、蔗糖浓度和外源细胞分裂素在促进切段块茎发育方面的作用及其交互影响。确定了由切段诱导块茎的最佳培养条件以及用于BAP吸收代谢研究的实验条件。讨论了切段诱导系统在理论研究上的价值和生产上应用的前景。研究了无菌苗、长切段及切段BAP吸收运转代谢特点及其与块茎发育关系。马铃薯植物系统对BAP的吸收运转是需能代谢过程。BAP在植物系统运转性差与其在组织的代谢特点有关。在块茎诱导早期有标物质在小块茎或匍匐茎末端积累，这可能促使细胞分裂从而诱发块茎发育;但在成熟块茎中放射性物质浓度很低。外源细胞分裂素在切段或匍匐茎局部积累不是块茎发育的充分条件。在有利于块茎发育的条件下代谢早期BAP活性代谢产物含量明显地高于对照，代谢一定阶段后二种处理的切段BAP代谢谱趋于接近，这一代谢特点与BAP促进块茎发育的生理效应有关。运用同位素示踪技术研究了切段蔗糖吸收特点，外源细胞分裂素促进蔗糖在切段系统积累从而诱导体细胞储藏组织生化分化。短日照（黑暗）、较高浓度蔗糖、合适浓度BAP都有促进离体切段块茎发育作用，这几个因子在提高切段诱导水平方面具有协同效应。诱导早期切段中有块茎专一性糖蛋白Patatin痕量的存在。当切段发育了较大块茎后（诱导约15天）切段中Patatin含量明显增加。诱导3天切段系统中即有Patatin mRNA高水平地转录。诱导7天阶段Patatin mRNA含量迅速下降。块茎发育很可能是通过几种激素（包括块茎诱导因子）协同地对植物系统同化物尤其是蔗糖源库关系的调节而实现的。 建立了向马铃薯植物引入外源基因的受体系统。叶园盘与农杆菌（pGV2260:: pGV941）共培养。转化植株在选择培养基上培养大约3周即可从愈伤组织或直接从叶片边缘产生。在含有高浓度卡那霉素的培养基上转化植株大多表型正常，切段能够发育块茎，叶片能够形成愈伤组织。转化再生植株均含有NPT－II活性而未转化Desiree无菌苗没有NPT－II活性。Southern分析表明NPT－II基因已整合入转化植物基因组中。这一实验系统的建立为向马铃薯植物引进具有重要经济价值的外源基因创造了条件。

长日照处理对短日植物紫花牵牛开花的仰制

本文以日本紫花牵牛花为材料，观察分析了其对不同光周期的反应应特性以及不同光周期处理条件下子叶蛋白质和mRNA的变状况。实验结果归纳如下：1、经不同天数短日照处理的幼苗导致植株开花特性明显不同。2、实验结果表明，12小时暗期长度可能是诱导光周期的临界暗期长度。3、经双向电泳分析观察到，长日照处理的牵牛子叶内存在着分子量分别为16.5KD(PI4.1), 16.5KD(PI4.2), 21.6KD(PI8.8)及21.7KD(PI8.3)四种蛋白质，它们在短日诱导条件下消失，表明这些蛋白质的存在可能与抑制花芽分化有关。4、提取经短日照诱导和连续光照子叶内的PolY(A~+)RNA, 进行体外翻译，观察表明光周期诱导过程是在转录水平上的调节。短日照处理不仅有促进芽分化的作用，同时还有消除长日照的抑制效应。

西洋参体细胞胚胎发生的研究

以西洋参(Panax quinquefolium L.)为材料，从胚、胚乳、多年生主根等外植体诱导筛选得到多种胚性及非胚性愈伤组织，胚来源的胚性愈伤组织经用附加1.0ppm 2,4-D的MS培养基继代保持三年后仍具旺盛的体细胞胚胎发生能力，以胚性愈伤组织建立的液体培养系统可得到大量游离的胚状体，将胚状体包埋制成的人工种子能在附加0.1ppm NAA和1.0ppm GA_3的B_s培养基上萌发形成根、茎、叶健全的再生植株，并且移栽成活。松软型根愈伤组织以过长期继代培养后，也得到了胚状体发生。比较了多种培养因素对体细胞胚胎发生和愈伤组织的影响，其中外植体来源、基本培养基的无机盐组成以及生长素是决定愈伤组织形态结构类型和体细胞胚胎发生能力的主要因素。胚乳愈伤组织、质密型根愈伤组织以及来源于胚的松软型非胚性愈伤组织在多种诱导条件下均未能发生胚状体。 从松软型的胚或根愈伤组织均容易游离大量原生质体，用悬浮培养物游离原生质体的得率更高，从早期胚状体也可酶解得到可用于培养量的原生质体。原生质体体积均很小，培养中的行为也相似，有些形成细胞壁，细胞变形，个别进行细胞分裂，形成少数细胞团，但未形成愈伤组织;有些原生质体仍保持球形，体积剧裂膨大几十倍，小液泡汇聚成大液泡，有些液泡中积累紫红色素。 用石蜡切片、半薄切片、透射电镜和扫描电镜等方法对各种愈伤组织的内部结构及外部形态进行了详细观察，发现胚状体起源于愈伤组织的表皮或表皮下层细胞，有单个发生和成丛发生两种发生方式，不同愈伤组织细胞的显微及超微结构各具特色。胚乳愈伤组织、松软型根愈作组织以及胚状体的细胞虽然都具有某些胚性细胞结构特征，例如细胞体积小、细胞核大、细胞质浓厚、细胞器丰富等，但它们并不具有现实的体细胞胚胎发生能力。发生胚状体的细胞含大量多核糖体和内质网片段，小液泡数量少且形成多泡复合体，细胞壁也由于在组织中所外的位置不同而有厚薄两种类型之分，细胞常形成胚性细胞复合体，位于愈伤组织的外围，边缘可分化为许多小细胞团。胚性细胞复合体的表面质密平整，有许多丝状物和颗粒，细胞轮廓不清，但有显著突出的小细胞，细胞表面具沟脊;而其它各型愈伤组织的表面均为球形或半球形的大型细胞，表面仅具细小的纹理、凸起或颗粒。 胚来源的胚性愈伤组织的总蛋白组成与来源相同，但形态结构截然不同的非胚性愈作组织的总蛋白组成差异显著，后者与形态结构特征相似的根本源公软型愈伤组织具有相似的蛋白质电泳带型，但多一条33KD的蛋白带;培养基中去掉2,4-D后，松软型根愈伤组织的蛋白质组成发生轻微变化。等电聚焦和SDS聚丙烯酰胺凝胶双向电泳揭示出在单向电泳扫描上呈现最高峰的17KD蛋白质在胚性愈伤组织中随等电点的不同而分离，在其它三种构软型愈伤组织中则仅集中在等电点为5.9处，为一个大而染色深的点。 同样培养基上培养的形态结构不同的愈伤组织所含元素的量不同，说明细胞对无机盐的吸收是有选择性的，不同类型的愈伤组织可积累不同的元素。培养基中的元素组成情况在愈伤组织中也有一定反映，在含钠、钾元素较多的B_5培养基上生长的愈伤组织中这两种元素的含量也较高，培养基的离子胁迫作用和细胞对离子一定程度的被动吸收会影响细胞的代谢方式，从而导致细胞类型的分化，基本培养基对愈伤组织类型的转变及体细胞胚胎发生能力的影响可能正是通过影响细胞的离子吸收、代谢平衡而实现。