观察花粉粒在柱头上萌发的实验
花粉生活力测定
实验九花粉生活力测定一、实验目的1．学习和了解植物花粉生活力测定方法及原理。
2．初步掌握稻、麦的花粉生活力测定方法。
二、内容说明农业常规育种工作中，为了进行人工辅助授粉和杂交授粉，尤其是杂交育种工作，为解决亲本花期不一致和远距离杂交的问题，通常需要早期采集和储藏花粉。
不同类群植物花粉在自然条件下的寿命，花粉的储藏条件，以及花粉生活力的测定有所区别，这一是由花粉本身的特征决定的，二是由贮藏条件决定的。
一般来说，禾谷类作物花粉的寿命较短，自花授粉植物花粉的寿命尤其短，如小麦在花药开裂后30min，花粉即由鲜黄色变为深黄色，此时己有大量花粉丧失活力。
在许多特殊条件下，花粉生活力的差异对于研究花粉-柱头的相互作用，作物改良与育种操作，基因库的保持，不亲和性与受精关系，生理调节对花粉萌发的影响和基因流等，均有非常重要的实践意义。
因此，对于外地采集来的花粉的短暂贮藏、花粉的生物学研究、自交或远缘杂交分析结实率或不结实原因、鉴定雄性不育系时，花粉生活力的测定显得很重要。
花粉生活力有很多表述法，为了方便起见，现将各种表述方法列表如下(表9-1)，以供参考。
表9-1 花粉生活力的各种表述法花粉生活力的测定方法较多，通常可分为萌发测定和不萌发测定两大类，常用的有：（1）形态鉴定法是一种简便的鉴定新采集花粉的方法。
可通过直接观察花粉在形态上有明显差异来鉴定花粉有无生活力。
发育不正常的花粉，内含物不充实而空秕，形状也不规则，大小参差不齐。
而正常花粉内含物充实饱满，形状规则，大小整齐。
因内部含有较多淀粉粒而遇1%I-IK溶液呈深紫色反应，遇水易涨而破裂。
一般适用于不育系及远缘杂交后代花粉形态和育性的鉴定。
（2）染色鉴定法（FCR法）用不同的化学试剂如双乙酸荧光素(fluorescein diacetate)、联苯胺茶酚等快速鉴定花粉生活力。
双乙酸荧光素是一种荧光染料，其本身不产生荧光，无极性，可以自由地透过完整的原生质膜。
花粉生活力测定方法研究进展
花粉生活力测定方法研究进展摘要：总结了花粉活力测定的染色法、离体萌发法以及田间授粉法等的原理和应用并分析了各种方法的优缺点。
关键词：花粉花粉活力测定方法花粉是高等植物的雄性配子体，在有性繁殖过程中起到传递雄性亲本的遗传信息。
花粉不仅是植物遗传、育种、进化、生殖的重要研究对象，也是孢粉分析、蜂群培育、药物制造、医疗及生理实验的重要材料。
花粉活力是花粉具有生长、萌发、或发育的能力。
在农业生产及农业常规杂交育种的中，研究花粉的生活力和育性是不可缺少的基础性工作。
农业生产和育种工作通常会遇到花期不一致带来的困难，为解决这一难题，保存花粉的活力成为重要手段，而在贮藏花粉之前必须先检测花粉的活力。
不同种类植物花粉的自然寿命、适宜的贮藏方式及花粉活力适宜的测定方法不同。
因此，掌握花粉活力的检测方法对提高育种效率有较高的作用和意义。
综合前人的研究结果，花粉生活力的检测方法可以分为四大类：①染色法；②萌发测定法；③田间授粉检测法；④形态测定法、无机酸检测法。
1染色法1.1TTC染色法TTC即2,3,5-氯代三苯基四氮唑，它是一种氧化还原染料，水溶液无色。
基本原理是[1]：当TTC渗入细胞后，遇到活细胞里的脱氢酶接受氢离子，由无色的氧化型变成红色还原型不溶于水的化合物，由此来判断花粉的生活力。
具体操作步骤：①配制PH为7.17的磷酸缓冲液。
称取0.832克磷酸氢二钠和0.273克的磷酸二氢钾溶于100ml的蒸馏水中，调整pH为7.17。
②TTC溶液配制。
依据不同植物称取0.02～1.0g的TTC溶于100ml的磷酸缓冲液中，于棕色瓶中黑暗处保存。
③染色。
取少量花粉置于载玻片上，加上一滴TTC溶液，用镊子搅拌均匀，盖上盖玻片，然后放置于35℃的恒温箱中染色15～20min。
④镜检。
于10×10倍镜下观察，凡具有活力的花粉被染成红色，部分丧失活力的呈现粉红色，无色的是的或不育的花粉粒。
凌春英,肖恩等的研究[2]得出常温、黑暗条件下用TTC染色12h可达到较好的观察效果，并认为TTC法是大花蕙兰和墨兰花粉活力测定便捷、有效的方法。
四不同园艺植物柱头可授性.pdf
（三）实验材料、主要仪器和试剂
1.材料：选择校园内不同园艺植物（3种）。 2.主要仪器：显微镜、培养皿+离心管、载玻片、 镊子、手术刀片、标签、记号笔、烧杯、量筒、 玻璃棒、电子天平。 3.主要试剂：1%联苯胺(无水乙醇助溶剂）、3% 过氧化氢、蒸馏水。
（四）实验方法与步骤
采用联苯胺—过氧化氢法 1.采集校园内3种园艺植物不同大小花朵（小、含苞待放、 开放、略微萎蔫）各10朵,带回实验室做好标记。 2.用镊子（或手术刀片）取下柱头（带有部分花柱），不要 损伤柱头，完全浸泡在反应液（v（1%联苯胺）：v（3%过 氧化氢）：v（蒸馏水）=4:11:22）中。
（2）血球计数板方法
1毫升=1立方厘米 1立方厘米=1000立方毫米 0.1立方毫米/1000=0.0001毫升
在计数时，对在格线上的细胞的统计为，如果细胞位于大 方格的双线上，计数时则数上线不数下线，数左线不数右 线。
（五）结果统计及计算
种类
花粉量1
花粉量2
花粉量3
平均数
1 2 3
思考题
3. 20min后在显微镜（10 × 10）下观察，柱 头及周围的反应液呈现蓝色并出现大量气泡记 为柱头具有可授性，统计数据，进行可授率评 价及计算可授率，确定最佳授粉时期。
海棠开花前24小时柱头可授性的观察
海棠开花前48小时柱头可授性的观察
海棠开花后3小时柱头可授性的观察
海棠开花后8小时柱头可授性的观察
一、柱头可授性的测定
影响柱头可授性的因素有哪些？
二、花粉量的测定
花粉量测定的方法还有哪些？
2.每类各取30枚花药，放入干净的离心管中 （贴标签），50℃烘箱中干燥。
3.实验方法的选择 （1）六偏磷酸钠溶液 ①花药完全开裂花粉散出后，加入20%六偏磷酸钠溶液，定 容至6ml，震荡均匀成悬浊液。
油茶花粉活力及柱头可授性研究
油茶花粉活力及柱头可授性研究王湘南;陈永忠;王瑞;朱朝阳;彭邵锋;陈隆升;马力【摘要】TTC method was utilized to determine the vigor change and life-span of the Camellia oleifera pollen after anther dehiscence; with agar medium germination method, the pollen germination rate was determined; and with benzidine-hydrogen peroxide method, the stigma receptivity was measured. The results show that Camellia oleifera pollen vigor showed a rising trend in 8 hours after anther dehiscence, within 1 ~ 2 days the pollen maintained at a high vigor level, then gradually declined, the life-span of Camellia oleifer pollen was around 4 ～ 10 days or so, and the best pollination period was 1 to 5 days after flowering; The rate of Camellia oleifer pollen germination is an indicator of pollen vigor, the determining value was slightly lower than the result of the TTC method, which is a kind of supplement and verification to TTC method in determining the pollen vigor; The stigma receptivity maintained for 3 ~ 6 days or so, but the best pollination period was about 5 days, among open in the bud and the un-blossomed the flowers already have a certain receptivity, flowering the first 1 ~ 5 days the stigma receptivity was rising, 5 ～10 days started to reduce until to basically disappeared; Compared with the period of stigma receptivity to pollen, life-span was relatively longer, the test results and the observation of a single flower opening life was consistent.%用TTC法测定油茶花粉散粉后的活力变化及寿命,用琼脂培养基萌发法测定了花粉萌发率,用联苯胺一过氧化氢法测定了柱头可授性.结果表明:油茶花粉活力在散粉8h呈上升趋势,即散粉第1～2天保持较高活力,随后活力开始下降,花粉寿命为4～10d,最佳传粉期为开花后第1～5天；油茶花粉萌发率是体现花粉活力的一个指标,结果略低于TTC 法测定的花粉活力值,它是对TTC法测定花粉活力的补充和验证；油茶柱头可授性持续3～6 d,花苞在将开而未开时已具备一定可授性,开花第1～5天柱头可授性呈上升趋势,第5～10天可授性减弱至基本消失；与柱头可授性相比,花粉寿命相对长些,试验结果与所观测的单花开放寿命较相一致.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】6页(P17-22)【关键词】油茶;散粉;花粉活力;萌发率;柱头可授性【作者】王湘南;陈永忠;王瑞;朱朝阳;彭邵锋;陈隆升;马力【作者单位】湖南省林业科学院,湖南长沙410004;湖南省林业科学院,湖南长沙410004;湖南省林业科学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学,湖南长沙410004;湖南省林业科学院,湖南长沙410004;湖南省林业科学院,湖南长沙410004;湖南省林业科学院,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】S794.4油茶Camellia oleifera 属山茶科山茶属，灌木或乔木[1-2]，主产我国，广泛分布于我国长江流域以南的l8个省(自治区) [3-4]，是我国南方主要食用油料树种，也是世界四大木本食用油料树种之一[5]，其种子榨得的油色清味香，油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸含量占90%左右，脂肪酸组成合理，营养丰富[3-4，6-9]，是一种优质保健的食用油。
花粉萌发试验方法
花粉萌发试验方法1.花粉萌发率和花粉管长度的测定：花粉培养采用固体培养基。
培养基组分为：1%琼脂、10%蔗糖、0.01%硼酸、0.03%硝酸钙，pH为6．5。
将花粉播种到培养基上后，在25℃、100％空气湿度、避光条件下培养6 h后，在显微镜下观察花粉的萌发和生长情况。
100ml：1 g琼脂，10 g蔗糖，0.01g硼酸，0.03g硝酸钙。
2.培养基的制备：在烧杯中加入100 mL蒸馏水，再加入1％琼脂，在酒精灯上加热，使之完全熔解，然后加入15％蔗糖，制成15％的糖液。
本实验加入了100 mg／L硼酸，以促进花粉的萌发。
2.测定花粉萌发率的培养基按蔗糖15％、硼酸15mg/L、琼脂0.5％制备，经高压灭菌后置冰箱内保存，使用时加热熔化为液体培养基待用。
花粉培养与萌发率测定时，用无菌滴管吸两滴液体培养基于载玻片的两处，用毛笔蘸花粉撒播于培养基上，将载玻片放人垫有湿滤纸的培养皿中，于室温下培养和镜检。
花粉播种后4小时镜检萌发情况，在10×10倍视野下计取3—5个视野的花粉萌发数和花粉总数，计算花粉萌发百分率[3‘5】。
以花粉管长度大于花粉粒直径的1／2为花粉萌发的标准，花粉数以3—5个视野的花粉粒总数超过100个为宜[3。
7】。
3.参照程中平等的方法，采用含10％蔗糖和0．8％琼脂的培养基。
注意：在熬制时要用玻璃棒不断搅拌，使其融化均匀，还可加入微量柱头渗出液、维生素等以形成花粉粒发芽的最适环境条件。
然后集中放在一个大的瓷盘中，用纱布覆盖后加盖，放于25℃的温箱内培养。
实验表明：花粉在播8 h后，发芽数不再有明硅增加。
在播后12 h在低倍显微镜下检查发芽情况，直至花粉粒发芽数不再增加为止，记载花粉发芽数，以明确不同仡粉的发芽速度和发芽进程。
探讨活动：花粉型态及萌发的观察
捕虫运动：猪笼草捕捉昆虫
倾性：膨压改变 睡眠运动：醡浆草下午叶子下垂 触发运动：含羞草因碰触而闭合
追日运动：向日葵向光转动
植物运动
向性：植物生长素分布不均
正向地性：根向地生长 重力
负向地性：茎背地生长 光 正向旋光性：茎向光生长
负向旋光性：根背光生长 接触面─向触性：茎
用毛笔沾取花粉，以解剖针将花粉拨落于上述 玻片的蔗糖水溶液上
盖上盖玻片
静置 20～30 分钟后，用显微镜观察花粉粒的 萌发情形
比较四种不同浓度的蔗糖水溶液内，花粉萌发 速率的差别
探讨活动 常见植物花粉粒形态比较 2-2
课本P93 讲义P78
植物种类 形 状
大小
纹路
非洲凤仙花 长椭圆形 长轴约 45～50 m
探讨活动 2-2
结果与问题讨论
课本P93 讲义P79
蔗糖水溶液主要功能为提供花粉等渗透压溶液 和提供花粉养分，使花粉可以在适当的环境下 萌发
溶液浓度过高或过低时，皆会影响萌发速率
适合花粉粒萌发的蔗糖水溶液浓度依植物种类 而异，通常介于 5~20% 之间
课后 想一想
植物生殖大整合
讲义P87
营养器官 无性生殖 组织培养
精细胞 (n)
胚 (2n)
花粉 花粉管 (n) 精细胞
(
(n)
(n)
管细胞 (n) (n)
胚胚胚子提 芽轴根叶供
养
幼苗 分
方 式
动水风 物力力 力
)
课后 想一想
环境刺激与植物感应
讲义P88
光周期
长夜植物( 短日照植物 )：在光周期中，连续黑夜＞临界夜长， 开花率超过 50％ 的植物
花卉杂交授粉实验报告
一、实验目的1. 了解花卉杂交授粉的基本原理和方法。
2. 掌握人工杂交授粉的操作步骤。
3. 通过实验，观察杂交后代的表现，验证杂交授粉的效果。
二、实验材料1. 植物材料：选取月季、菊花、桃花等花卉作为实验材料。
2. 工具：放大镜、剪刀、毛笔、透明纸袋、镊子、酒精、消毒液、记录本等。
三、实验方法1. 实验步骤（1）去雄和套袋：在杂交授粉之前，首先将雄蕊全部拔掉，以防自花授粉。
一般花卉的雄蕊比雌蕊成熟早，为了保险起见，最好在花蕾全部展开前就把花瓣剥开，将雄蕊拔掉，也可将花瓣一起拔掉，防止它们招蜂引蝶而造成天然杂交。
去雄后应立即套上透明纸袋，让柱头、花柱和子房在袋内慢慢发育。
（2）花粉的采集和贮存：将父本的花粉事先采集下来进行贮存，待母本开花后再进行授粉。
花粉的寿命因花卉种类的不同而不同。
一般花卉的花粉粒在低温干燥环境下能够保存很长时间，采粉时应当用新毛笔收集花粉，或者连同花丝一起拔下来，收集到干净的玻璃器皿中，然后放入避光的冷藏箱或冷箱的下层，保持5~10℃的低温和50%以下的相对湿度。
（3）人工授粉：当父本花药上的花粉粒颗颗显现，颜色变黄，母本的柱头显出亮晶晶的黏液时，说明它们都已成熟。
这时即可采集花粉进行授粉。
如果雄蕊的花丝粗壮，则说明花粉已经成熟。
2. 实验观察在杂交授粉后，定期观察杂交后代的表现，记录其生长发育情况、花色、花型、花期等性状。
四、实验结果与分析1. 结果通过人工杂交授粉，月季、菊花、桃花等花卉的后代在花色、花型、花期等方面表现出一定的杂种优势。
例如，杂交后的月季花色更加鲜艳，花型更加优美；杂交后的菊花花期更长，花型更加丰富；杂交后的桃花花瓣更加丰满，花期更加集中。
2. 分析（1）杂交授粉可以提高花卉的品质，培育出更加优秀的品种。
（2）杂交授粉可以丰富花卉的遗传多样性，为花卉育种提供更多的选择。
（3）杂交授粉需要掌握一定的操作技巧，如去雄、套袋、花粉采集和贮存等。
五、实验结论通过本次实验，我们掌握了花卉杂交授粉的基本原理和方法，验证了杂交授粉的效果。
实验三 主要树种花粉形态
实验三主要树种花粉形态、花粉贮藏及花粉生命力测定（一）实验目的通过本实验，掌握主要树种花粉的形态，花粉储藏及花粉生命力测定的方法及其原理。
（二）实验材料与药剂配制供测定树种的花粉、硫酸、氯化钙、蔗糖、葡萄糖、蒸馏水、凡士林、乳酸、苯胺兰、联苯胺、α一苯酚、酒精、碳酸钠、过氧化氢、琼脂等。
染色剂的配制：A 配制1%苯胺蓝水溶液。
将1克苯胺蓝溶于100ml的蒸馏水中。
B 配制0.5%苯胺蓝乳酸酚。
先以一份酚溶解在一份蒸馏水内，然后加入甘油、乳酸各一份做成苯胺蓝乳酸酚。
固体培养基：10g的10%蔗糖（或者葡萄糖）+2克的2%琼脂+100ml 水加热至琼脂完全融化为止。
用纱布过滤冷凝就得出固体培养基。
液体培养液：以千分之一的硼酸代替蒸馏水，加5％葡萄糖，加热溶解，最好煮沸几分钟达到消毒目的即可。
（三）实验工具载玻片，盖玻片，解剖针，毛笔，干燥器，小试管或指形管，脱脂棉，花粉筛，标签，玻璃铅笔、显微镜、冰箱、培养皿．悬滴载玻片。
（四）实验方法及步骤1 树木花粉一般形态（1）花粉壁：花粉有两层壁（内壁和外壁）。
外壁是角质化的，有几层组成，一般为三层，表面是光滑的或者呈波浪形（凸起或者凹下），有的还具有各种雕纹（纹饰）；内壁是果胶质的，花粉粒经过酸或碱处理后，内壁都被溶解掉，内壁是由透明的玻璃状物质组成的，最易吸水膨胀。
（2）发芽沟：发芽沟是外壁上沟状的凹陷，上面蒙着一层薄膜。
花粉发芽时花粉管就从这些地方长出来。
发芽沟的数量对每种树木通常是一定的。
一般1~30个以上的范围内变化，被子植物、双子叶植物经常有3个发芽沟，裸子植物只有一个发芽沟。
（3）发芽孔：也是花粉管伸出的地方。
花粉发芽孔数量和形状对某些植物是一定的。
发芽孔往往分布在发芽沟里，并且排列顺序对每一种植物是一定的。
裸子植物中发芽孔很少见。
（4）气囊：裸子植物的某些树种的花粉带有气囊，实际上就是花粉外壁的外层的延长和伸展。
气囊一般有两个，有些树种或者还多于两个。
实验一 花粉生活力的测定
【思考题】 1 用染色法计算花粉生活力（3个视野）。用 发芽法计算花粉生活力（3个视野）。 2 同一品种花粉用不同方法测定时其生活力 高低的结果分析。
【实验方法与步骤】 鉴定花粉生活力的方法有很多，概括起来 不外下列几种：一是将待测花粉直接授粉， 最后计算结实数和结籽数；二是将花粉授 到柱头上，隔一定时间切下柱头，在显微 镜下观察花粉萌发情况，测定萌发率；三 是形态观察；四是染色观察；五是在人工 培养基上播种花粉，观察萌发率。
1 形态观察法 一般把具有品种典型性的花粉（指具有该 品种花粉粒的大小、形态和色泽等）作为 具有生活力的花粉，把小型的、皱缩的、 畸形的作为无生活力的花粉。 形态观察的具体方法是：首先将花粉置于 载玻片上，在显微镜下查看三个视野，要 求被检查的花粉粒总数达100粒以上，计算 正常花粉粒占总数的比率。此法简便易行 但准确性差，通常只用于测定新鲜花粉的 生活力。
通常花粉的形态、花粉中酶的活性以及积 累淀粉（淀粉质花粉）的多少与花粉生活 力密切相关，因此可以利用花粉的形态观 察、过氧化物酶、脱氢酶的活性高低、淀 扮的含量以及在人工培养基上花粉管萌发 的情况作为确定花粉生活力高低的标准。
【实验材料、主要仪器及试剂】 1 实验材料 各种园林植物的花粉。如百合、牡丹、凤仙花、 柳树、菊花、月季、凤仙花、紫茉莉等植物的花 粉。 2 主要仪器 载玻片、凹玻片、盖玻片、解剖针、毛笔、棉球、 显微镜、恒温温箱、瓷盘、镊子、培养皿、玻璃 棒、玻璃铅笔、凡士林、标签、冰箱。 3主要试剂 碘-碘化钾、氯化三苯基四氮唑、 Na2HPO4· 2H2O、KH2PO4、蔗糖或葡萄糖溶液、 H3BO3，Ca（NO3）2，MgSO4，KNO3。
（2）培养基发芽法 a．培养基的制备：在250 mL的烧杯中加 入90 mL蒸馏水，再加入1g的琼脂，在酒精 灯上加热，使之完全熔解，然后加入10g蔗 糖，制成10％的糖液（如有可能，可配置 不同含糖量的培养基，进行比较试验）。 注意用玻璃棒不断搅拌，使其融化均匀， 有条件时还可加入微量柱头渗出液、维生 素等以形成花粉粒发芽的最适环境条件。
植物中花粉管在柱头的生长特征
第４２卷第１期吉林师范大学学报(自然科学版)Ｖｏｌ.４２ꎬＮｏ.１㊀２０２１年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)Ｆｅｂ.ꎬ２０２１收稿日期:２０２０￣１１￣１８基金项目:国家自然科学基金项目(３１７７０７２３ꎬ３１３７０６８３)第一作者简介:贺红利(１９８２ )ꎬ女ꎬ吉林省辽源市人ꎬ实验师ꎬ博士.研究方向:植物学.∗通讯作者:刘剑锋(１９７６ )ꎬ男ꎬ湖北省黄石市人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ硕士生导师.研究方向:植物学.ｄｏｉ:１０.１６８６２/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７４￣３８７３.２０２１.０１.０１８植物中花粉管在柱头的生长特征贺红利ꎬ任佳华ꎬ刘剑锋∗(吉林师范大学吉林省植物资源科学与绿色生产重点实验室ꎬ吉林四平１３６０００)摘㊀要:在多数高等植物中ꎬ花粉粒通过虫媒或(和)风媒到达植物雌花柱头ꎬ花粉粒在柱头吸水萌发后ꎬ穿过花柱组织ꎬ最终花粉管将两个精细胞传递给雌配子体ꎬ从而实现双受精作用.在受精过程中ꎬ花粉管必须穿透柱头并在花柱组织中生长ꎬ最后到达胚珠的珠囊ꎬ这一定向生长过程需要十分精确的调控.本文就花粉管的激活和引导研究进展进行了综述ꎬ并对今后的研究提出展望.关键词:花粉ꎻ花粉管ꎻ萌发ꎻ柱头中图分类号:Ｓ７２２.３㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１６７４￣３８７３￣(２０２１)０１￣００９９￣０５㊀㊀正常的传粉与受精是开花植物保证其有性生殖顺利完成的关键ꎬ没有传粉与受精ꎬ果实无法形成.整个授粉和受精过程主要包括以下几个步骤:花粉在柱头附着㊁花粉的水合及萌发㊁花粉管生长.花粉管在柱头萌发以后ꎬ沿花柱进行生长ꎬ随后进入输导组织.花粉管的生长受胚珠信号的调控[１￣２]ꎬ会沿着珠柄生长ꎬ最后进入胚珠的胚囊.在花粉管生长过程中ꎬ精子在花粉管内移动ꎬ花粉管到达雌配子体后ꎬ两个精子将分别与卵细胞和极核融合ꎬ进行双受精.因此ꎬ花粉管是精子的载体ꎬ花粉管中的两个精细胞需要移动相当长的距离才能到达胚囊ꎬ花粉管的生长受到许多细胞￣细胞信号相互作用的调控.近年来ꎬ生命科学领域许多技术都取得迅猛的发展ꎬ对花粉管生长调控机制的研究也逐步全面深入.因此ꎬ本文将以上述植物授粉受精的几个重要步骤为基础综述花粉管的生长调控机制.１㊀花粉的附着与识别种瓜得瓜㊁种豆得豆 ꎬ这句俗话生动地说明了植物物种的遗传稳定性.只有亲缘关系近的物种的花粉ꎬ才能在特定物种的柱头萌发.花粉与柱头的识别反应ꎬ构建了物种间的生殖壁垒ꎬ维持了物种的稳定性.花粉与柱头的识别反应㊁花粉在柱头的萌发与花粉壁的构造有关.花粉壁结构有物种特异性ꎬ在结构上可分为三层ꎬ分别为:(１)花粉外壁.花粉外壁也有多层ꎬ含有孢粉素ꎬ有供花粉管萌发的萌发孔ꎬ不同物种萌发孔的数量位置有明显差异.一般来说ꎬ单子叶植物花粉粒有１个萌发孔ꎬ双子叶植物有３个萌发孔[３].(２)花粉内壁.该结构有时也有多层ꎬ其主要化学成分是纤维素.(３)花粉外被.该层由脂类㊁蛋白㊁芳香化合物等组成ꎬ在花粉和柱头的识别㊁花粉管萌发过程中起作用.不同的物种ꎬ花粉粒的大小㊁化学成分㊁色素㊁表面纹饰等均有差异ꎬ如风媒花的花粉粒较小ꎬ易随风进行传播.花粉粒的形态特征ꎬ也可作为不同物种㊁不同品种的鉴定依据[４].柱头为植物花粉提供了接触点ꎬ柱头根据含水量的多少分为两种类型ꎬ分别是:干柱头与湿柱头.湿柱头表面有蛋白㊁脂类等分泌物ꎬ因而显得湿润ꎬ在植物中ꎬ形成二核花粉的种多拥有湿柱头ꎬ如豆科(Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ)㊁茄科(Ｓｏｌａｎｃｅａｅ)和兰科(Ｏｒｃｈｉｄａｃｅａｅ)植物等.干柱头上有蜡质㊁蛋白样薄膜ꎬ这样植物多属风媒授粉植物ꎬ如菊科(Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ)ꎬ禾本科(Ｇｒａｍｉｅａｅ)和芸苔科(Ｂｒａｓｓｉｃａｅａｅ)[５].００１吉林师范大学学报(自然科学版)第４２卷自然界中ꎬ许多植物为防止近交ꎬ呈现出自交不亲和特性.所谓自交不亲和是指具有植物的花器可以形成正常雌㊁雄配子ꎬ但缺乏自花授粉结实能力.具有自交不亲和性的作物有甘蓝㊁黑麦㊁白菜型油菜㊁向日葵㊁甜菜㊁白菜和甘薯等[６].根据遗传学研究ꎬ自交不亲和可分为配子体型自交不亲和与孢子体型自交不亲和.配子体型自交不亲和是指花粉在柱头上萌发后可侵入柱头ꎬ并能在花柱组织中延伸一段ꎬ此后就受到抑制ꎬ这在豆科㊁茄科和禾本科的一些植物中较为常见.花粉管生长受抑制可发生在花柱组织内ꎬ也可以在花粉管与胚囊组织之间ꎻ极端情况下ꎬ花粉管释放的精子已达胚囊ꎬ但仍不能与卵细胞发生结合.孢子体型自交不亲和性指花粉落在柱头上不能正常萌发ꎬ或者萌发后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头ꎬ花粉的这种行为取决于二倍体亲本的基因型ꎬ因而称为孢子体型自交不亲和性ꎬ多见于十字花科和菊科植物.２㊀花粉的水合与萌发花粉粒从花药中释放时ꎬ代谢不活跃ꎬ含水量较低[７￣８].花粉粒在柱头附着萌发时ꎬ需要从柱头吸收水分ꎬ因此ꎬ花粉粒在柱头水合对于花粉管的萌发至关重要ꎬ这一过程受花粉和柱头之间的相互作用的调控.在干柱头表面ꎬ不能通过花柱识别反应的花粉粒不会发生水合ꎬ因而也不会萌发形成花粉管[９￣１０].在拟南芥中ꎬ花粉外壁和柱头的脂类和蛋白质在花粉水合作用中起着关键作用[１１].花粉在柱头附着以后ꎬ甘蓝的柱头乳突细胞[１２]和拟南芥的花粉粒[１３]中水通道蛋白大量表达ꎬ进而启动了花粉的水合过程ꎬ这表明水通道蛋白参加花粒水合过程的调控.在拟南芥花粉外壁中找到了６种脂酶和６种富含甘氨酸蛋白ＧＲＰｓ[１４]ꎬ其中ＧＲＰ１７突变后ꎬ突变株花粉的水合过程被延迟ꎬ与野生型花粉相比ꎬ突变株花粉水合竞争能力变弱[１５].长链脂类生物合成路径中的基因ｅｃｅｒｉｆｅｒｕｍ(ｃｅｒ)突变后ꎬ突变株的花粉不能在柱头上发生水合作用[１６].以上研究结果表明ꎬ花粉壁与柱头表面的脂类调控花柱向花粉的水分运输ꎬ不同的蛋白参与花粉与柱头的识别.除外部组分外ꎬ一些内源信号路径也参与花粉的水合.在拟南芥中ꎬＳｎｆ１相关蛋白激酶１(ＳｎＲＫ１)的βγ亚基突变株的花粉不能正常在花柱发生水合ꎬ在离体萌发过程中则能正常萌发ꎬ推测ＫＩＮβγ亚基通过调节活性氧水平在花粉的水合过程中起重要作用[１７].一种花粉特异的机械敏感通道蛋白ＭＳＬ８对花粉水合和花粉萌发至关重要[１８].在水合后的数分钟内ꎬ花粉粒由非极性转为高度极性ꎬ细胞质和细胞骨架进行了组织并形成管状结构ꎬ同时ꎬ花粉质膜选择靶向分泌小泡和胼胝质沉积出现在新形成的花粉管中[１９].在许多物种中ꎬ花粉管从萌发孔萌发ꎬ花粉外壁厚度则明显减少[２０].果胶的修饰是花粉萌发的关键ꎬ而在拟南芥中敲除果胶甲基酯酶ＰＭＥ４８将显著延缓花粉萌发[２１].花粉细胞壁蛋白在花粉萌发过程中也起着重要作用ꎬ富含亮氨酸重复序列延伸蛋白基因ＬＲＸｓ的突变导致花粉萌发受阻[２２].钙离子(Ｃａ２＋)在调控花粉管生长过程中也起到了重要的作用[２３]ꎬ当花粉管中的Ｃａ２＋吸收受阻ꎬ花粉管中的Ｃａ２＋浓度梯度将消失并引起花粉管生长的停滞[２４].有研究认为胞质中自由钙离子与花粉管中特异性的钙离子浓度梯度在花粉管伸长生长过程中都有重要的调节作用[２５].花粉管具有逆钙离子浓度生长特性ꎬ而花粉管尖端钙离子浓度同时受胞外钙离子内流与胞内钙离子外流的影响[２６]ꎬ而花粉管中钙离子浓度梯度的形成与质膜上的钙泵㊁钙离子通道等相关[２６].３㊀花粉管在花柱中的生长花粉萌发以后ꎬ花粉管必须穿透柱头与花柱ꎬ直到最终到达胚珠.在拟南芥中ꎬ岩藻糖转移酶基因ＡｔＯＦＴ１参加花粉管在花柱中的生长调控.ＡｔＯＦＴ１定位于高尔基体ꎬ这意味着在花粉与柱头的互作过程中ꎬ糖基化可能发生作用[２７].ＡｔＶＰＳ４１编码一个膜蛋白ꎬ该蛋白位于花粉管的内膜系统ꎬ该基因突变后ꎬ花粉在离体条件下萌发正常ꎬ但在柱头附着以后ꎬ花粉管在柱头中不能正常的延伸与生长.进一步的研究表明ꎬＡｔＶＰＳ４１参与调控花粉管中的囊泡运输[２８].拟南芥基因组中共找到２０个离子型谷氨酸受体样(ＧＬＲ)基因ꎬ其中６个ＧＬＲ在花粉中表达.ＧＬＲｓ通过花粉管顶端的Ｃａ２＋内流控制胞质钙浓度ꎬ参与花粉管内钙离子信号的传导ꎬ从而影响花粉管的生长.ＧＬＲ１.２或ＧＬＲ３.７的单次敲除会导致花粉管生长１０１第１期贺红利ꎬ等:植物中花粉管在柱头的生长特征减慢ꎬ并降低结实率ꎬ这些实验结果表明ＧＬＲ１.２和ＧＬＲ３.７在花粉管生长中的确有一些特殊的作用.氨基酸γ￣氨基丁酸(ＧＡＢＡ)与钙离子通道结合ꎬ通过调节花粉管中钙离子深度梯度来调节花粉管的生长[２９].没有信号物质的引导ꎬ花粉管向胚珠的远距离定向精确生长似乎不太可能.必须的信号物质产生后ꎬ信号传递给花粉胞质ꎬ引起细胞骨架变化和花粉管尖端的生长.这些信号是如何被花粉管感知和传递呢ꎬ受体样激酶(ＲＬＫｓ)可能在执行信号感知与传递功能.在番茄花粉中的ＲＬＫｓꎬＬｅＰＲＫ１和ＬｅＰＲＫ２可能与授粉与花粉管生长有关[３０].ＲＬＫｓꎬＬｅＰＲＫ１和ＬｅＰＲＫ２定位于质膜ꎬ聚集在一起形成高分子量复合物ꎬ共同参与花粉管生长的调控.花粉特异性富含半胱氨酸的胞外蛋白ＬＡＴ５２参与花粉离体萌发.在花粉萌发前ꎬＬＡＴ５２与ＬｅＰＲＫ２的胞外结构域相互作用.花粉萌发后ꎬ来自柱头的ＬｅＳＴＩＧ１与ＬｅＰＲＫ１和ＬｅＰＲＫ２的胞外结构域相互作用ꎬ形成ＳＴＩＧ１￣ＬｅＰＲＫ１或ＳＴＩＧ１￣ＬｅＰＲＫ２信号级联ꎬ促进花粉管的生长[３１].花粉管在花柱中生长ꎬ必需穿透花柱组织ꎬ膨压应当为花粉管的生长提供前进的动力.ＴＯＤ１编码一种碱性神经酰胺酶ꎬ能催化神经酰胺合成鞘氨醇和脂肪酸.ＴＯＤ１突变体花粉管比野生型花粉管产生更高的膨压ꎬ这可能影响花粉管壁强度的建立.另外ꎬＴＯＤ１突变花粉管生长迟缓的表型可通过半乳糖基转移酶１３(ＧＡＵＴ１３)突变来恢复ꎬ而ＧＡＵＴ１３参与花粉管中果胶的生物合成[３２]ꎬ这些研究结果表明雌蕊中花粉管生长过程中的膨压调节对于植物的成功受精至关重要.４㊀胚珠对花粉管生长的引导开花植物的雌配子体位于胚珠的胚囊中ꎬ而胚珠位于子房内.花粉管如何自输导被精确引导进入胚珠和胚囊ꎬ这是一个很有意思的问题.花粉管的定向生长分为两个阶段:珠柄引导阶段与珠孔引导阶段.在珠柄引导阶段ꎬ花粉管从胎座表面被引导进入珠柄.在珠孔引导阶段ꎬ花粉管从珠孔被引导进入胚囊中的雌配子体.目前ꎬ已经鉴定到了一批与胚珠花粉管导向性生长相头的重要蛋白ꎬ包括:ＡＭＯＲꎬＺｍＥＡ１ꎬＬＵＲＥｓꎬＭＹＢ９８ꎬＣＣＧꎬＣＢＰ１[３３].新近的研究表明ꎬ在拟南芥中ꎬＣｒＲＬＫ１Ｌ亚家族的一种受体样激酶ＥＲＵＬＵＳ(ＥＲＵ)ꎬ只在花粉管与根毛的尖端特异表达ꎬ与花粉管的导向性生长密切相关.ＥＲＵ参与调节花粉管尖端胞质钙离子振荡ꎬ有利于花粉管向胚珠的导向性生长.此外ꎬ在拟南芥根毛尖生长过程中ꎬＥＲＵ还通过果胶甲基酯酶活性和ＦＥＲ和质子泵的磷酸化来调节细胞壁组成[３４]ꎬ推测在花粉管生长过程中ＥＲＵ也能通过类似机制调节花粉管生长.５㊀花粉管的接收与精核释放花粉管进入珠孔后ꎬ会与助细胞相遇.在拟南芥中ꎬＣｒＲＬＫ１Ｌ亚基因家族成员ＦＥＲ位于助细胞的丝状器中ꎬ在花粉管接收中起着关键作用.早期结节蛋白样蛋白(ＥＮＯＤＬｓꎬ或ＥＮｓ)参与花粉管的接收ꎬ该基因突变体ｅｎ中ꎬ花粉管能穿过胚囊ꎬ但不能将精核释放到胚囊并完成受精作用.ＥＮ１４特异地与ＦＥＲ的胞外结构域相互作用ꎬ它与糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白ＧＰＩＡＰｓ㊁ＬＲＥ和ＬＬＧ１密切相关[３５].这些蛋白质相互结合ꎬ共同形成一个大的复合物来调节胚珠对花粉管的接收.花粉管被接收后ꎬ花粉管需要爆裂以释放两个精子.那么ꎬ花粉管在到达雌配子体后如何触发花粉管破裂ꎬＲＡＬＦ３４是一种广泛分布于珠孔/助细胞区的多肽ꎬ当花粉管到达胚囊时ꎬＲＡＬＦ３４与ＲＡＬＦ４/１９竞争ꎬ促进花粉管破裂和精子释放.在玉米中ꎬ另一种防御素样蛋白ＺｍＥＳ４(Ｚｅａｍａｙｓ胚囊４)积累在助细胞的分泌区ꎬ通过打开钾通道导致花粉管破裂.在水稻中ꎬ花粉管破裂由一种ＣｒＲＬＫ１Ｌ亚家族蛋白介导ꎬ它与钾转运蛋白相互作用来调节花粉管的完整性[３６].６㊀展望授粉与受精是植物果实产生的基础ꎬ而花粉与雌蕊的相互作用是开花植物成功受精的关键.在拟南芥等模式植物中ꎬ通过基因突变等手段ꎬ已经鉴定到一批与花粉管导向性生长密切相关的基因与蛋白ꎬ这些工作为深入理解花粉与雌蕊的相互作用提供了重要线索.近年来ꎬ生物学的测序技术已经十分成２０１吉林师范大学学报(自然科学版)第４２卷熟ꎬ花费也越来越低ꎬ通过转录组㊁蛋白组㊁代谢组联合分析ꎬ为寻找花粉￣雌蕊相互作用过程中重要信号物质㊁基因与蛋白提供新的研究技术手段.ＣＲＩＳＰＲ/Ｃａｓ９是近年来分子生物学中的热点技术ꎬ可便利的进行特定基因编辑ꎬ也可为深入理解特定基因在花粉￣雌蕊相互作用提供重要分子证据.参㊀考㊀文㊀献[１]ＨＩＧＡＳＨＩＹＡＭＡＴꎬＹＡＮＧＷＣ.Ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｉｃｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｕｉｄａｎｃｅ:Ａｔｔｒａｃｔａｎｔｐｅｐｔｉｄｅｓꎬｇａｍｅｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓꎬａｎｄｒｅｃｅｐｔｏｒｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１７ꎬ１７３:１１２￣１２１.[２]陈艳红ꎬ杜菊萍ꎬ刘建胜ꎬ等.ＤＵＦ７８４基因在花粉管导向中的功能分析[Ｊ].中国生物化学与分子生物学报ꎬ２０１０ꎬ２６(１０):９０３￣９１０. [３]ＥＤＬＵＮＤＡＦꎬＳＷＡＮＳＯＮＲꎬＰＲＥＵＳＳＤ.Ｐｏｌｌｅｎａｎｄｓｔｉｇｍａｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎ:Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌꎬ２００４ꎬ１６:Ｓ８４￣Ｓ９７.[４]刘剑锋ꎬ柳福柱ꎬ程云清ꎬ等.５种秋子梨品种的花粉形态观察.西北农林科技大学学报(自然科学版)ꎬ２００６ꎬ３４(５):１５３￣１５６. [５]ＳＷＡＮＳＯＮＲꎬＥＤＬＵＮＤＡＦꎬＰＲＥＵＳＳＤ.Ｓｐｅｃｉｅｓｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙｉｎｐｏｌｌｅｎ￣ｐｉｓｔｉｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＡｎｎｕＲｅｖＧｅｎｅｔꎬ２００４ꎬ３８:７９３￣８１８. [６]吴巨友ꎬ李启明ꎬ王鹏ꎬ等.梨自交不亲和性反应Ｓ￣ＲＮａｓｅ新靶点￣微丝骨架[Ｊ].南京农业大学学报ꎬ２０１８ꎬ４１(５):７７５￣７７７. [７]ＨＥＳＬＯＰ￣ＨＡＲＲＩＳＯＮＪ.Ａｎｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｐｏｌｌｅｎ[Ｊ].ＡｍＪＢｏｔꎬ１９７９ꎬ６６:７３７￣７４３.[８]ＢＵＩＴＩＮＫＪꎬＬＥＰＲＩＮＣＥＯꎬＨＥＭＭＩＮＧＡＭＡꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅａｇｅｉｎｇｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆｐｏｌｌｅｎ:Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍｏｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌＥｎｖｉｒｏｎꎬ２０１０ꎬ２３:９６７￣９７４.[９]ＨＩＳＣＯＣＫＳＪꎬＡＬＬＥＮＡＭ.Ｄｉｖｅｒｓｅｃｅｌｌｓｉｇｎａｌｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｓｒｅｇｕｌａｔｅｐｏｌｌｅｎ￣ｓｔｉｇｍａｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ:Ｔｈｅｓｅａｒｃｈｆｏｒｃｏｎｓｅｎｓｕｓ[Ｊ].ＮｅｗＰｈｙｔｏｌꎬ２００８ꎬ１７９:２８６￣３１７.[１０]ＤＲＥＳＳＥＬＨＡＵＳＴꎬＦＲＡＮＫＬＩＮ￣ＴＯＮＧＮ.Ｍａｌｅ￣ｆｅｍａｌｅｃｒｏｓｓｔａｌｋｄｕｒｉｎｇｐｏｌｌｅｎｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎꎬｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅꎬａｎｄｄｏｕｂｌｅＦｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＭｏｌＰｌａｎｔꎬ２０１３ꎬ６:１０１８￣１０３６.[１１]ＭＵＲＰＨＹＤＪ.ＴｈｅｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｐｏｌｌｅｎｃｏａｔｉｎｍｅｍｂｅｒｓｏｆｔｈｅＢｒａｓｓｉｃａｃｅａｅ:Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎬａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｐｒｏｔｏｐｌａｓｍａꎬ２００６ꎬ２２８:３１￣３９.[１２]ＤＩＸＩＴＲꎬＲＩＺＺＯＣꎬＮＡＳＲＡＬＬＡＨＭꎬｅｔａｌ.ＴｈｅＢｒａｓｓｉｃａＭＩＰ￣ＭＯＤｇｅｎｅｅｎｃｏｄｅｓａｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｗａｔｅｒｃｈａｎｎｅｌｔｈａｔｉｓｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｔｈｅｓｔｉｇｍａｅｐｉｄｅｒｍｉｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＭｏｌＢｉｏｌꎬ２００１ꎬ４５:５１￣６２.[１３]ＤＩＧＩＯＲＧＩＯＪＡＰꎬＢＩＥＮＥＲＴＧＰꎬＡＹＵＢꎬｅｔａｌ.Ｐｏｌｌｅｎ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃａｑｕａｐｏｒｉｎｓＮＩＰ４ꎻ１ａｎｄＮＩＰ４ꎻ２ａｒｅｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｐｏｌｌｅｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌꎬ２０１６ꎬ２８:１０５３￣１０７７.[１４]ＦＩＥＢＩＧＡꎬＫＩＭＰＯＲＴＲꎬＰＲＥＵＳＳＤꎬｅｔａｌ.ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆｐｏｌｌｅｎｃｏａｔｇｅｎｅｓａｃｒｏｓｓＢｒａｓｓｉｃａｃｅａｅｓｐｅｃｉｅｓｒｅｖｅａｌｒａｐｉｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎｂｙｒｅｐｅａｔｅｘｐａｎｓｉｏｎａｎｄｄｉｖｅｒｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡꎬ２００４ꎬ１０１:３２８６￣３２９１.[１５]ＭＡＹＦＩＥＬＤＪＡꎬＰＲＥＵＳＳＤ.ＲａｐｉｄｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｏｆＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｓｔｈｅｏｌｅｏｓｉｎ￣ｄｏｍａｉｎｐｒｏｔｅｉｎＧＲＰ１７[Ｊ].ＮａｔＣｅｌｌＢｉｏｌꎬ２０００(２):１２８￣１３０.[１６]ＰＲＥＵＳＳＤꎬＬＥＭＩＥＵＸＢꎬＹＥＮＧꎬｅｔａｌ.ＡｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｅｒｉｌｅｍｕｔａｔｉｏｎｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｓｕｒｆａｃｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｆｒｏｍＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｐｏｌｌｅｎａｎｄｄｉｓｒｕｐｔｓｃｅｌｌｓｉｇｎａｌｉｎｇｄｕｒｉｎｇｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＧｅｎｅｓＤｅｖꎬ１９９３(７):９７４￣９８５.[１７]ＧＡＯＸＱꎬＬＩＵＣＺꎬＬＩＤＤꎬｅｔａｌ.ＴｈｅＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓＫＩＮβγｓｕｂｕｎｉｔｏｆｔｈｅＳｎＲＫ１ｃｏｍｐｌｅｘｒｅｇｕｌａｔｅｓｐｏｌｌｅｎｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｔｉｇｍａｂｙｍｅｄｉａｔｉｎｇｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓｉｎｐｏｌｌｅｎ[Ｊ].ＰＬｏＳＧｅｎｅｔꎬ２０１６(１２):ｅ１００６２２８.[１８]ＨＡＭＩＬＴＯＮＥＳꎬＨＡＳＷＥＬＬＥＳ.Ｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎ￣ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｉｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＭＳＬ８ｉｓｃｒｉｔｉｃａｌｆｏｒｉｔｓｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｐｏｌｌｅｎｈｙｄｒａｔｉｏｎａｎｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１７ꎬ５８:１２２２￣１２３７.[１９]ＪＯＨＮＳＯＮＳＡꎬＭＣＣＯＲＭＩＣＫＳ.Ｐｏｌｌｅｎｇｅｒｍｉｎａｔｅｓｐｒｅｃｏｃｉｏｕｓｌｙｉｎｔｈｅａｎｔｈｅｒｓｏｆｒａｒｉｎｇ￣ｔｏ￣ｇｏꎬａｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｉｃｍｕｔａｎｔ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌꎬ２００１ꎬ１２６:６８５￣６９５.[２０]ＬＩＰꎬＳＣＨＵＬＥＲＳＢꎬＲＥＥＤＥＲＳＨꎬｅｔａｌ.ＩＮＰ１ｉｎｖｏｌｖｅｍｅｎｔｉｎｐｏｌｌｅｎａｐｅｒｔｕｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｉｌｙｃｏｎｓｅｒｖｅｄａｎｄｍａｙｒｅｑｕｉｒｅｓｐｅｃｉｅｓ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃｐａｒｔｎｅｒｓ[Ｊ].ＪＥｘｐＢｏｔꎬ２０１８ꎬ６９:９８３￣９９６.[２１]ＬＥＲＯＵＸＣꎬＢＯＵＴＯＮＳꎬＫＩＥＦＥＲ￣ＭＥＹＥＲꎬｅｔａｌ.ＰＥＣＴＩＮＭＥＴＨＹＬＥＳＴＥＲＡＳＥ４８ｉｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｐｏｌｌｅｎｇｒａｉｎｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１５:１６７ꎬ３６７￣３８０.[２２]ＷＡＮＧＸＸꎬＷＡＮＧＫＹꎬＹＩＮＧＭꎬｅｔａｌ.Ｐｏｌｌｅｎ￣ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｌｅｕｃｉｎｅ￣ｒｉｃｈｒｅｐｅａｔｅｘｔｅｎｓｉｎｓａｒｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｏｒｐｏｌｌｅｎｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｇｒｏｗｔｈ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１８ꎬ１７６:１９９３￣２００６.[２３]ＬＡＭＰＯＲＴＤＴＡꎬＴＡＮＬꎬＨＥＬＤＭＡꎬｅｔａｌ.Ｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅ:Ｏｃｃａｍ ｓｒａｚｏｒｓｈａｒｐｅｎｅｄｏｎａｍｏｌｅｃｕｌａｒａｒａｂｉｎｏｇａｌａｃｔａｎｇｌｙｃｏｐｒｏｔｅｉｎＲｏｓｅｔｔａＳｔｏｎｅ[Ｊ].ＮｅｗＰｈｙｔｏｌꎬ２０１８ꎬ２１７(２):４９１￣５００.[２４]ＩＷＡＮＯＭꎬＥＮＴＡＮＩＴꎬＳＨＩＢＡＨꎬｅｔａｌ.Ｆｉｎｅ￣ｔｕｎｉｎｇｏｆｔｈｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃＣａ２＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｏｒｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌꎬ２００９ꎬ１５０(３):１３２２￣１３３４.[２５]ＧＵＡＮＹꎬＧＵＯＪꎬＬＩＨꎬｅｔａｌ.Ｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈ:ｃｒｏｓｓｔａｌｋꎬｆｅｅｄｂａｃｋꎬａｎｄｍｉｓｓｉｎｇｌｉｎｋｓ[Ｊ].ＭｏｌＰｌａｎｔꎬ２０１３ꎬ６(４):１０５３￣１０６４. [２６]ＦＲＡＮＫＬＩＮ￣ＴＯＮＧＶＥ.Ｓｉｇｎａｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈ[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌꎬ１９９９ꎬ１１:７２７￣７３８.[２７]ＳＭＩＴＨＤＫꎬＪＯＮＥＳＤＭꎬＬＡＵＪꎬｅｔａｌ.ＡｐｕｔａｔｉｖｅｐｒｏｔｅｉｎＯ￣ｆｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｉｇｍａ￣ｓｔｙｌｅ３０１第１期贺红利ꎬ等:植物中花粉管在柱头的生长特征ｉｎｔｅｒｆａｃｅ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１８ꎬ１７６:２８０４￣２８１８.[２８]ＨＡＯＬꎬＬＩＵＪꎬＺＨＯＮＧＳꎬｅｔａｌ.ＡｔＶＰＳ４１￣ｍｅｄｉａｔｅｄｅｎｄｏｃｙｔｉｃｐａｔｈｗａｙｉｓｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｏｒｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅ￣ｓｔｉｇｍａｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ[Ｊ].ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡꎬ２０１６ꎬ１１３(２２):２０１６０２７５７.[２９]ＭＩＣＨＡＲＤＥꎬＬＩＭＡＰＴꎬＢＯＲＧＥＳＦꎬｅｔａｌ.Ｇｌｕｔａｍａｔｅｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｇｅｎｅｓｆｏｒｍＣａ２＋ｃｈａｎｎｅｌｓｉｎｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｓａｎｄａｒｅｒｅｇｕｌａｔｅｄｂｙｐｉｓｔｉｌＤ￣ｓｅｒｉｎｅ[Ｊ].Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ２０１１ꎬ３３２:４３４￣４３７.[３０]ＫＩＭＨＵꎬＣＯＴＴＥＲＲꎬＪＯＨＮＳＯＮＳꎬｅｔａｌ.Ｎｅｗｐｏｌｌｅｎ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｃｅｐｔｏｒｋｉｎａｓｅｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｉｎｔｏｍａｔｏꎬｍａｉｚｅａｎｄＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ:Ｔｈｅｔｏｍａｔｏｋｉｎａｓｅｓｓｈｏｗｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇｂｕｔｄｉｓｔｉｎｃｔｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＭｏｌＢｉｏｌꎬ２００２ꎬ５０:１￣１６.[３１]ＴＡＮＧＷꎬＫＥＬＬＥＹＤꎬＥＺＣＵＲＲＡＩꎬｅｔａｌ.ＬｅＳＴＩＧ１ꎬａｎｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｂｉｎｄｉｎｇｐａｒｔｎｅｒｆｏｒｔｈｅｐｏｌｌｅｎｒｅｃｅｐｔｏｒｋｉｎａｓｅｓＬｅＰＲＫ１ａｎｄＬｅＰＲＫ２ꎬｐｒｏｍｏｔｅｓｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈｉｎｖｉｔｒｏ[Ｊ].ＰｌａｎｔＪꎬ２０１０ꎬ３９:３４３￣３５３.[３２]ＷＡＮＧＬꎬＷＡＮＧＷꎬＷＡＮＧＹＱꎬｅｔａｌ.Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｇａｌａｃｔｕｒｏｎｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ(ＧＡＵＴ)１３ａｎｄＧＡＵＴ１４ｈａｖｅｒｅｄｕｎｄａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈ[Ｊ].ＭｏｌＰｌａｎｔꎬ２０１３ꎬ６:１１３１￣１１４８.[３３]ＺＨＥＮＧＹꎬＬＩＮＸꎬＬＩＡＮＧＨꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｌｏｎｇｊｏｕｒｎｅｙｏｆｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｉｎｔｈｅｐｉｓｔｉｌ[Ｊ].ＩｎｔＪＭｏｌＳｃｉꎬ２０１８ꎬ１９:３５２９.[３４]ＳＣＨＯＥＮＡＥＲＳＳꎬＢＡＬＣＥＲＯＷＩＣＺＤꎬＢＲＥＥＮＧꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅａｕｘｉｎ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄＣｒＲＬＫ１ＬｋｉｎａｓｅＥＲＵＬＵＳｃｏｎｔｒｏｌｓｃｅｌｌｗａｌｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｒｏｏｔｈａｉｒｔｉｐｇｒｏｗｔｈ[Ｊ].ＣｕｒｒＢｉｏｌꎬ２０１８ꎬ２８:７２２￣７３２.[３５]ＬＩＣꎬＹＥＨＦＬꎬＣＨＥＵＮＧＡＹꎬｅｔａｌ.Ｇｌｙｃｏｓｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｙｌｉｎｏｓｉｔｏｌ￣ａｎｃｈｏｒｅｄｐｒｏｔｅｉｎｓａｓｃｈａｐｅｒｏｎｅｓａｎｄｃｏ￣ｒｅｃｅｐｔｏｒｓｆｏｒＦＥＲＯＮＩＡｒｅｃｅｐｔｏｒｋｉｎａｓｅｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ[Ｊ].Ｅｌｉｆｅꎬ２０１５ꎬ４:ｅ０６５８７.[３６]ＬＩＵＬꎬＺＨＥＮＧＣꎬＫＵＡＮＧＢꎬｅｔａｌ.Ｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅＲＵＰＯｉｎｔｅｒａｃｔｓｗｉｔｈｐｏｔａｓｓｉｕｍｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒｓｔｏｒｅｇｕｌａｔｅｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｉｎｔｅｇｒｉｔｙｉｎｒｉｃｅ[Ｊ].ＰＬｏＳＧｅｎｅｔꎬ２０１６ꎬ１２:ｅ１００６０８５.ＧｒｏｗｔｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｏｎｓｔｉｇｍａｉｎｐｌａｎｔｓＨＥＨｏｎｇ￣ｌｉꎬＲＥＮＪｉａ￣ｈｕａꎬＬＩＵＪｉａｎ￣ｆｅｎｇ(ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｌａｎｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＧｒｅｅｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎꎬＪｉｌｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｉｐｉｎｇ１３６０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｈｉｇｈｅｒｐｌａｎｔｓꎬｐｏｌｌｅｎｇｒａｉｎｓｒｅａｃｈｔｈｅｓｔｉｇｍａｏｆｆｅｍａｌｅｆｌｏｗｅｒｓｔｈｒｏｕｇｈｉｎｓｅｃｔｏｒ(ａｎｄ)ｗｉｎｄｖｅｃｔｏｒｓ.Ａｆｔｅｒｔｈｅｐｏｌｌｅｎｇｒａｉｎｓｇｅｒｍｉｎａｔｅｏｎｓｔｉｇｍａꎬｔｈｅｙｐａｓｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｙｌｅｔｉｓｓｕｅꎬａｎｄｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｔｗｏｓｐｅｒｍｃｅｌｌｓａｒｅｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄｔｏｔｈｅｆｅｍａｌｅｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅꎬａｎｄｔｈｉｓｉｓｄｏｕｂｌｅｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｐｌａｎｔ.Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎬｔｈｅｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅｍｕｓｔｐｅｎｅｔｒａｔｅｔｈｅｓｔｉｇｍａａｎｄｇｒｏｗｉｎｔｈｅｓｔｙｌｅｔｉｓｓｕｅꎬａｎｄｆｉｎａｌｌｙｒｅａｃｈｔｈｅｏｖｕｌｅｓａｃꎬｗｈｉｃｈｒｅｑｕｉｒｅｓｖｅｒｙｐｒｅｃｉｓｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｒｏｗｔｈｐｒｏｃｅｓｓ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄꎬａｎｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｐｏｌｌｅｎꎻｐｏｌｌｅｎｔｕｂｅꎻｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎꎻｓｔｉｇｍａ(责任编辑:林险峰)。
拟南芥花粉活力的测定及其在花粉发育研究中的应用
植物学通报Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ ２００８， ２５ （３）： ２６８−２７５， ｗｗｗ．ｃｈｉｎｂｕｌｌｂｏｔａｎｙ．ｃｏｍ收稿日期： ２００７－０３－２２； 接受日期： ２００７－０５－１０基金项目： 国家自然科学基金（Ｎｏ．３０５７０９９３）和河北省科技攻关计划项目（Ｎｏ．２００５１１１）＊ 通讯作者。
Ｅ－ｍａｉｌ： ｐｙｙｃｅｌｌ＠１６３．ｃｏｍ．综述．拟南芥花粉活力的测定及其在花粉发育研究中的应用孙春丽， 潘延云＊河北农业大学生命科学学院， 保定０７１０００摘要 花粉发育是植物生活周期中一个重要且复杂的过程， 需要多种基因的参与。
花粉发育是否完善可以根据花粉形态特征， 并通过检测花粉的生活力、萌发力、可育性和受精能力等生理特征来判断。
以拟南芥候选基因突变体为材料， 通过对花粉的这些生理特征的检测， 可以初步推测候选基因参与花粉发育的功能和作用机制。
本文介绍了用于花粉活力测定的几种技术的原理和方法， 以及应用这些方法进行花粉发育研究的进展。
关键词 拟南芥， 花粉， 研究方法孙春丽， 潘延云 （２００８）． 拟南芥花粉活力的测定及其在花粉发育研究中的应用． 植物学通报 ２５， ２６８−２７５．花粉作为植物的雄配子体， 在有性生殖中发挥着重要作用。
花粉发育及花粉管的萌发和生长是植物有性生殖过程中的重要事件， 也是研究植物细胞极性生长、分化以及信号转导的重要体系（Ｓｐｉｅｌｍａｎ ｅｔ ａｌ．， １９９７；Ｔｗｅｌｌ， ２００２）。
拟南芥基因组测序工作完成后， 人们推测花粉表达的基因有数万个， 花粉组织特异的基因也有数千个， 占基因总数的１０％（Ｂｅｃｋｅｒ ｅｔ ａｌ．， ２００３； Ｈｏｎｙｓａｎｄ Ｔｗｅｌｌ， ２００３）。
花粉发育相关基因的功能研究迅速展开（Ｃａｒｙｌ ｅｔ ａｌ．， ２００３）。
目前， 通过Ｔ－ＤＮＡ转座插入序列和ＥＭＳ诱变得到的突变体库已超过９０万种， 为研究提供了大量的材料（Ｒｅｌｓｅｒ ａｎｄ Ｆｉｓｃｈｅｒ， １９９３；Ｊｏｈｎｓｏｎ ａｎｄ ＭｃＣｏｒｍｉｃｋ， ２００１）， 使我们可以运用反向遗传学的方法研究基因的功能。
木薯花粉活力与柱头可授性研究
段 。授粉成功的前提是传 到柱 头 的花粉 必须具有 生活力 ， 自 然条件下 ， 大多数植物 的花粉从花药散出后 只能存活几小 时、 几天或几周 。因此 ， 成熟 的花粉粒能 否及 时传 到雌蕊 的柱 头
上， 对 保证 花粉 的正 常萌发至关重要 。木薯为异 花授粉 的营 养体繁殖作物 ， 雌雄花 同序 ， 同序花 中雌花先开 ， 雄花后开 ， 相
究所木薯种植 基地 。在 ８月上旬 以多效唑对供试植株进行 促
［ １ ４ ］ Ｈｉ ｎ ａ ｔ ａＫ， Ｏ ｋ ａ ｚ ａ ｋ ｉ Ｋ， Ｎｉ ｓ ｈ ｉ ｏＴ ．Ｇ ｅ ｎ ｅ ８ Ｉ ｌ 出ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｓ ｅ ｆ—ｃ ｌ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｉ ｉ ｌ ｔ ｙ
木薯（ Ｍ ａ ｎ ｉ ｈ ｏ ｔ ｅ ｓ ｃ ｕ ｌ ｅ ｎ ｔ ａ Ｃ ｒ ａ ｎ ｔ ｚ ） 研究与开发 ， 木
距 ７—１ ０ ｄ 。在木薯常规育种 中， 多因木薯花粉育 性低 、 结实 率低 等问题 而难 获得高 质量 的种子 Ｊ 。广 西木 薯 由于生长 发育期 间受气温及光照等原 因的影响 ， 往往造成不开花 、 开花
ｉ ｎ Ｂ ｒ ａ ｓ ｓ ｉ ｃ ａ ｃ ａ ｍ ｐ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｓ ｖ ａ ｔ ．Ｙ ｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｓ ａ ｒ ｏｎ ｓ （ ａ ｅ ｒ ｉ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｐ ｉ ｓ ｔ ａ ｔ —
催花 剂促进 木薯开 花 ， 以 ５个木薯 品种为 材料 ， 对 其花粉 活
力、 寿命及柱头 可授 性进行观察和分析 ， 探索木薯花粉活力 、 寿命及柱头可授性在开花过程 中的变化规律 ， 以期为建立 广 西木薯杂交育种技术平 台提供理论依据。
新新2号核桃花粉活力测定方法比较
新新2号核桃花粉活力测定方法比较肖真真;陈虹;潘存德;王蓓;胡渊;何苗【摘要】[目的]探寻客观、快速、有效的核桃花粉活力测定方法,为新新2号核桃人工授粉、授粉树配置等花粉活力的测定提供技术手段.[方法]采用TTC染色法、I2-KI染色法、MTT染色法、离体萌发法和原位萌发法测定新新2号核桃花粉活力.[结果]TTC和I2-KI染色法染色后,无法区分花粉颜色,难以辨识花粉活力状况.离体培养法测定的花粉萌发率较低,且耗时较长.MTT染色法染色后,易于辨识花粉活力,测定的花粉活力接近原位萌发法.[结论]TTC和I2-KI染色法不适用于新新2号核桃花粉活力的快速测定;MTT染色法可用于野外快速测定新新2号核桃花粉活力,且效果较好.【期刊名称】《新疆农业科学》【年(卷),期】2014(051)010【总页数】5页(P1777-1781)【关键词】新新2号;核桃花粉活力;染色法;萌发率【作者】肖真真;陈虹;潘存德;王蓓;胡渊;何苗【作者单位】新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室,乌鲁木齐830052;新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室,乌鲁木齐830052;新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室,乌鲁木齐830052;新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室,乌鲁木齐830052;新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室,乌鲁木齐830052;新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室,乌鲁木齐830052【正文语种】中文【中图分类】S664.10 引言【研究意义】核桃(Juglans L.)属雌雄同株植物，为雌雄花异型异熟型，即雌雄花花期不同步，这种雌雄异熟的特性使得雌花受精高峰期较短，不利于自然授粉受精[1]。
实验七荧光显微镜的使用及观察
2. 花粉四分体胼胝质壁的观察。 3. 花粉粒在柱头上的萌发和花粉管的生长。
四、作业：
1、描述在荧光显微镜下所观察到的实验现象。 2、滤片 型号 UV
V BV B G
允许通过的波长 配用的阻断滤片
应用
365W
410～420W 404～435W
490W 520～550W
410W
460W 515W、530W
515W 580W
硫代黄素荧光 染色和FITC
单胺荧光
吖啶橙 FITC和金胺
TRITC和佛根 反应荧光染色
荧光显微镜使用方法
1．打开灯源，超高压汞灯要预热几分钟才能达 到最亮点。
2．用低倍镜白光观察，调整光源中心，使其位 于整个照明光斑的中央。
3．选择合适的激发光和滤光片。 4．观察。
才可再次接通电源，违反这一操作规定时，将会造成严 重后果！（轻则烧断保险丝或烧毁汞灯电源中的扼流圈， 重则汞灯爆炸） d. 汞灯的使用寿命一般只有300小时，使用得当可达600小 时，使用寿命与开关的次数成反比，样品应集中观察。
花粉小孢子四分体
水溶性苯胺蓝染色液
拟 南 芥 花 粉 在 柱 头 上 的 萌 发
实验七 荧光显微镜的使用及观察
一、实验目的与要求：
了解荧光显微镜的构造及其维护方法。掌握荧光 显微镜的使用方法和使用中的注意事项。学习胼脂质 荧光的观察方法。
二、实验材料和仪器：
荧光显微镜、镊子、解剖针、盖玻片、载玻片、 脱色苯胺蓝染色液、蒸馏水、拟南芥开花植株。
三、实验内容与方法：
1. 观察荧光显微镜的结构、练习使用荧光显 微镜。
使用中应注意：末装滤光片不要用眼直接观 察，以免引起眼的损伤；用油镜观察标本时，必 须用无荧光的特殊镜头油；
实验八 繁殖器官观察
实验八繁殖器官观察I、教学目的与要求1. 掌握不同发育时期花药的结构。
2. 观察不同植物花粉粒的形态。
3. 掌握子房、胚珠及胚囊的结构。
4. 了解胚珠及胚囊的发育过程。
5. 掌握荠菜胚和胚乳的发育过程。
6. 了解种子形成的过程7. 了解果实的来源、发育过程与结构特点。
II、重点和难点：1. 花药的发育的特点2. 胚囊的发育的特点3. 胚的发生过程III、学时：4学时IV、内容与方法一、雄蕊观察（一）花药的结构取幼嫩的百合花药横切片，先用放大镜观察花药的整体结构。
（二）花药壁的结构取幼嫩的百合花药横切片置于显微镜下观察；另取成熟的百合花药横切片在镜下观察。
取小麦不同时期切片，观察花药壁的形成过程及其特点。
（三）花粉粒的形成过程在成熟的百合花药横切片内，在花粉囊内可看到许多呈现分散状态存在的圆形细胞，是花粉母细胞，其中有些正在进行核分裂。
（四）花粉母细胞的减数分裂取小麦或黑麦花粉母细胞减数分裂制片，观察减数分裂各个时期的特征，着重观察第一次分裂前期Ⅰ的变化；识别切片中的二分体和四分体并鉴别该类型的胞质分裂是连续型还是同时型？（五）花粉粒的形态观察取不同植物新鲜花药，将刚裂开的花药放在载玻片上抖动，待花粉落在玻片上后，加一滴清水，分别制成临时水装片。
也可使用花粉粒永久装片，在显微镜下观察，看一看花粉粒的外壁纹饰、萌发孔或沟以及花粉粒的颜色和自然状态。
（六）花粉粒的萌发观察1. 花粉粒的人工萌发：在载玻片上，加一滴15%或20%的蔗糖溶液（在其中加入1%硼酸液数滴，可提高萌发率）。
2．观察花粉粒在柱头上萌发的装片：取已开花的小麦柱头的一部分制成永久装片，观察小麦花粉在柱头上萌发的情况，花粉管伸入柱头突起之间以及深入柱头内部的情况。
二、雌蕊观察（一）柱头取百合柱头纵切片观察，注意柱头表面的乳头状突起，中央呈裂缝状的花柱道，其内表皮细胞特殊，染色较深，是有分泌功能的腺性细胞。
（二）花柱取番茄、棉花花柱横切片在显微镜下观察，花柱中央由染色较深的薄壁细胞（引导组织）组成，花粉管常在引导组织的细胞间隙中生长。
花粉活力的测定
活种子
死种子
四、注意事项
1、在切种子时，应垫在橡胶垫上，不可直接
在桌面上切，以防切伤桌面； 2、染色时间不可过长，否则不易区别染色与 否； 3、在使用切开的种子时，每粒种子每组只能
使用其中的一半，但两组可以交换使用各自
剩余的另一半。
三、实验步骤
1. 取一花药置于载玻片上，加一滴蒸馏水后，用
镊子将其充分捣碎，再加1~2滴I2-KI，盖上盖 玻片后于低倍镜下观察花粉成熟状况； 2. 取1~2滴花粉培养液于另一凹面载玻片的凹陷处， 再将花粉粒少许撒落于培养液中，盖上盖玻片
后放置30分钟左右，观察花粉管的萌发情况。
有活力的花粉
山茶花花粉管的萌发
二、实验材料、试剂及用具
1.仪器设备：培养皿、刀片、烧杯、镊子。
2.试剂：5%红墨水 3.材料：小麦种子
三、实验步骤
1、浸种：将待测小麦种子在 30 ～ 35 ℃温水中浸种6 小时左右，以 增强种胚的呼吸作用。
2、染色：取已吸胀的种子100粒，沿胚的中线切为两半，将一半置于 培养皿中（不能仅取50粒），加入 5% 红墨水（以淹没种子为度 ），染色 10 ～ 15 min （温度高时间可短些）（时间不宜太长，为 什么？）。 3、观察：染色后倒去红墨水，用水冲洗多次，至冲洗液无色为止。 检查种子死活，凡种胚不着色或着色很浅的为活种子；凡种胚与 胚乳着色程度相同的为死种子。可用沸水杀死的种子作对照观察 。 4、计算有生活力种子的百分率。
不能被染色或着色较浅；成熟花粉具有较强的活力， 在适宜的条件下就能萌发出花粉管。多种植物花粉 能在含10％蔗糖、100ppm硼酸的花粉培养基上萌 发，在显微镜下可观察花粉管的伸长。
二、实验材料、试剂及用具
1.仪器设备：显微镜、载玻片及盖玻片、解
被子植物的生殖与发育
被子植物的生殖与发育目的与要求：观察了解花药的解剖构造和发育过程，观察子房和胚珠的的解剖构造，了解胚珠和胚囊的发育过程，观察花粉粒的萌发一. 实验内容：1. 观察百合花药构造。
2. 观察百合子房构造。
3. 观察荠菜胚的构造。
4. 人工培养花粉粒萌发。
二. 实验器材与药品：显微镜、擦镜纸、吸水纸、镊子、解剖针、培养皿。
百合（Lilium brownii）花药及百合子房横切面永久封片、荠菜子房纵切片。
毛茛、丝瓜（Luffa）等植物成熟的花朵。
花粉萌发培养基。
三. 实验步骤：1.百合花药的结构百合花药有四个花粉囊，花粉囊在花药的四个角，成熟花药的花粉囊充满花粉粒。
花药的发育初期结构较简单，最外层是表皮，其里面仅有一些相似的分生细胞组成，随着花药的发育，分化成花粉囊和药隔。
花粉囊外为囊壁，由表皮、纤维层（外）、中层（中）、绒毡层（内）组成。
表皮是一层排列紧密的扁平细胞；纤维层是一层较大的细胞，花药成熟时，纤维层细胞除了和表皮层接触的一面及径向壁外，都发生斜纵向条纹状的次生增厚，并木质化；中层由一至数层细胞组成，细胞长方形贮有淀粉和营养物质，通常在花药成熟过程中解体；绒毡层通常只有一层细胞，细胞较大，细胞质浓，双核或多核，此层细胞对花粉粒的发育起重要的作用，成熟花药的绒毡层往往解体。
观察不同发育时期的花药横切片，以了解花药的发育过程和内部结构。
（1）.花粉母细胞时期的花药：这一时期花粉囊内的造孢组织已发育为花粉母细胞。
在切片中，花粉母细胞呈多边形，排列紧密，没有间隙，细胞核大，细胞质浓。
在花粉母细胞外围的花粉囊壁的各层都已分化，可见一层表皮层，一层纤维层，二至三层中层和一层绒毡层，各层细胞中都积累了许多淀粉粒。
（2）.减数分裂期的花药：此时花粉囊内的细胞变圆，相互分开，细胞内可见明显的染色体，处于减数分裂各个不同时期，染色体的形态不同。
此期花粉囊壁的结构变化不大。
（3）.四分体时期的花药：这时每个花粉母细胞经减数分裂后成为4个不分开的子细胞，称四分体，每个细胞为一球体的四分之一，具有一个细胞核。
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观察花粉粒在柱头上萌发的实验
用玉米观察花粉粒在柱头上萌发及花粉管伸长穿入柱头的情况，效果很好。
它取材方便，花粉量多、易收集，萌发快（授粉后约5～6min开始萌发）。
花粉粒较大且染色后花粉管与柱头区别明显，便于观察。
在玉米花丝将要抽出之前套纸袋，到花丝抽出1～3天内，于上午7～9时在田间收集花粉，拉开果穗上的纸袋，将花粉均匀地撒在花丝上。
5～6min后，剪下撒有花粉的花丝，放于载片上，加一滴乳酚棉蓝染液染色，镜检，可清楚地观察到花粉粒萌发和花粉管伸长并伸入柱头的情形。
花粉粒及花粉管呈鲜蓝色，柱头仍为透明无色，时间久了柱头也会变蓝。
乳酚棉蓝染液的配制：先配制Ⅰ、Ⅱ两种母液。
Ⅰ棉蓝水溶液：取0.1g棉蓝（水溶性苯胺蓝）溶于10mL蒸馏水中。
Ⅱ乳酚甘油液：取乳酸40mL，酚（石炭酸）40mL，甘油80mL，蒸馏水40mL，混匀后加入母液Ⅰ即可。