花粉管萌发步骤

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绿色开花植物的一生(知识点)

绿色开花植物的一生(知识点)

第一章绿色开花植物的一生(知识点)第一节花的结构和类型一、花的结构1、一朵完整的花包括:9花柄、8花托、6花萼、1花冠、雌蕊(2、5、7)、雄蕊(3、4)2、花柄是花与茎相连的短柄,它起到支持和输导作用。

3、在花绽放之前,花萼和花冠对花蕊有保护作用。

4、雄蕊和雌蕊与果实和种子的形成有直接关系,它们是花的主要结构。

二、花的类型雌花:一朵花中只有雌蕊单性花根据雌蕊和雄花:一朵花中只有雄蕊雄蕊的有无两性花:一朵花中同时具有雄蕊和雌蕊1、花的类型单生花:花单独着生在茎上,花一般比较大。

根据着生情况花序:花按照一定的次序着生在花序轴上,花一般比较小。

2、花是绿色开花植物的生殖器官,其形态和结构是相对稳定的。

因此科学家把花的特征作为植物分类的重要依据。

第二节传粉与受精一传粉1、成熟的花药自动裂开,花粉从花药里散发出来,通过一定的方式,落到雌蕊的柱头上,这个过程叫做传粉。

2、方式:有两种,图一:自花传粉和图二:异花传粉两种。

图一图二一朵花的花粉落到同一朵花的柱头上的过程叫自花传粉,如小麦、水稻和豌豆等;一朵花的花粉落到另一朵花的柱头上的过程叫异花传粉,如鼠尾草和玉米等。

异花传粉借助的媒介有风力和昆虫(风媒花和虫媒花)。

3、人工授粉:用人工的方法,从雄蕊上采集花粉,再将花粉传授到雌蕊的柱头上的技术。

4、人工授粉的应用:在农业生产上,因风力不足或昆虫缺乏,作物得不到足够数量的花粉而导致减产的现象时有发生。

通过人工辅助授粉,就可以解决这一问题而达到增产的目的。

二受精1、填写各部分名称:[1]花粉[2]花粉管[3]珠被[4]中央细胞[5]卵细胞[6] 子房壁2、受精过程:(对照课本中受精过程图)①花粉管萌发:花粉落到柱头上后,受柱头上黏液的刺激开始萌发,长出花粉管。

②花粉管伸长:花粉管通过花柱伸入子房,一直到达胚珠。

③受精:花粉管顶端破裂,释放出两个精子,一个精子与卵细胞融合,形成受精卵,另一个精子与中央细胞融合,形成受精极核。

植物受精作用的过程

植物受精作用的过程

植物受精作用的过程植物受精作用的过程植物受精是指雄性生殖细胞与雌性生殖细胞结合的过程,结果是形成双倍体有丝分裂起源于受精卵。

这个过程涉及到花药和子房的结构和功能,以及花粉粒和胚珠之间的互动和结合。

植物受精作用的过程可以分为花药发育、花粉粒成熟、授粉和受精等几个阶段。

第一阶段:花药发育花药是植物的雄性生殖器官,由四个花粉袋组成。

花药中的花粉母细胞在发育过程中经历一系列的细胞分裂和分化。

起初,花粉母细胞是细胞核分裂不伴细胞质分裂的大细胞,被称为四分细胞。

随后,四分细胞会发生两次两个细胞的减数分裂,形成四个单核花粉母细胞。

最后,每个单核花粉母细胞发生体细胞质分裂并形成两个细胞核,成为两核花粉粒。

第二阶段:花粉粒成熟花粉粒是植物的雄性生殖细胞,其发育过程包括花粉粒壁的合成和细胞核的成熟。

在花粉粒发育的过程中,四个在花药中形成的花粉粒会逐渐成熟并分裂成两个细胞核,分别是一核生殖细胞和二核绒毡细胞。

此外,花粉粒壁的合成也在进行中。

花粉粒壁主要由内壁、外壁和间壁组成,这些壁层通过细胞分裂和细胞扩张过程逐渐形成。

第三阶段:授粉授粉是指花粉粒从雄蕊传递到雌蕊的过程。

花粉粒通过风力或动物传播,落在雌蕊上的柱头。

花粉粒的粒子结构使得其可以黏附在柱头表面。

授粉后,花粉粒开始萌发。

第四阶段:受精花粉粒在柱头上萌发,并长出花粉管。

花粉管内包含有一核生殖细胞和二核绒毡细胞。

花粉管贯穿着花粉管细胞和花粉管细胞壁,顺着花粉管细胞之间的孔洞向胚珠伸长。

当花粉管接近胚珠时,胚珠会释放出吸引控制花粉管生长的化学物质。

花粉管最终会穿过胚珠的微孔,进入胚囊。

在胚珠内,花粉管会释放出生殖细胞,一核生殖细胞与卵细胞结合形成受精卵,二核绒毡细胞与两个极核结合形成三核胚囊核。

最后,受精卵和胚囊核会融合在一起,形成双倍体的胚胎。

这个胚胎会继续发育,最终形成种子。

种子包含着未来植物的遗传信息,并可以在适当的时候发芽和生长。

总结:植物受精作用的过程是一个复杂的过程,涉及到花药和子房的结构和功能,以及花粉粒和胚珠之间的互动和结合。

芝麻花粉附着、萌发与花粉管伸长过程研究

芝麻花粉附着、萌发与花粉管伸长过程研究

粉后 5 i mn基本无花粉萌发 ,0 i 有极少量花粉萌发 ,0 i 大量花 粉开始萌发 , 1m n 3mn 并长 出花 粉管 。花粉管 具明显的
绿色荧光 , 进入羽毛状柱头后继续生长于花柱基部至子房 顶部的引导组织 内。授粉 后 2 , 长最 快的花粉 管已经 b生
到达花柱 基部 , 花粉管 的平均生长速 度约为 30 m h .m / 。授粉后 4 , h 大量花粉管进 入子 房。即使在授粉 后 2 h 仍有 4,
A b ta t n ti t d sr c :I h ssu y,p l n a h so ol d e in,g r n t n a d p l n — tb e i ain o e a r haa tr e e mi a i n ol o e u e p n t to fs s me wee c r ce - r
摘要 : 以中芝 1 4号为试验材料 , 采用荧光显微镜和石蜡切片法研究芝麻花粉在柱头上附着 、 萌发 、 伸长及在花
柱 内生 长 全 过 程 。 于授 粉 后 不 同 时 间段 连 续 取样 固定 , 进 行 显 微 观察 和 数 据 统 计 。 结 果 表 明 , 芝 麻 柱 头 上 , 并 在 授
L U ng—y n,ZHAO n I Ho a Yi g— z o g hn
( e a oao iCo i oyo h n t gi l r, K yL brt yD l r Bo g e ir o r u ue r /O p l ft Mi sy fA c t
O l r s e ac ntue C A ,W h n4 0 6 , hn ) iC o s r Ist , A S u a 3 0 2 C ia p R e h it

花粉萌发试验方法

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。

基因工程----花粉管通道法原理

基因工程----花粉管通道法原理

花粉管通道法在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。

该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出,我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。

该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株,技术简单,不需要装备精良的实验室,常规育种工作者易于掌握。

1 花粉管通道法的生理学基础花粉管通道法的主要原理是授粉后使外源DNA 能沿着花粉管通道形成的途径渗透,经过珠心进入胚囊,最终转化尚不具备正常细胞壁的合子或早期胚胎细胞。

这一技术原理可以应用于任何开花植物。

水稻是自花授粉作物,因此这种方法同样适用于水稻。

围绕着花粉管通道的形成是一个发生在植物花器结构中的传粉授精的过程。

从狭义上理解就象字面表明的那样,授粉是指从花粉被送到柱头上到在柱头上萌发的过程,实际上应该是一个以狭义授粉为中心的包括这一过程的非常复杂的生理现象,即包括花粉形成、传粉、花粉萌发、花粉管伸长以及继花粉管伸长之后的受精问题,甚至还包括拒绝受精现象。

被子植物的花器结构已研究得比较清楚,最外面的是子房,子房中有胚珠,它由外胚珠、内胚珠及珠心、珠孔、珠柄组成。

珠心内有8 核,近珠孔端有 3 个核,一个分化为卵细胞, 2 个分化为助细胞。

助细胞和卵细胞组合成卵器。

这三个细胞排列成三角形,各细胞都呈梨形,尖部朝着珠孔端。

近合点端的 3 个核分化为反足细胞。

胚囊的中央有两个极核,并和周围细胞质组成一个中央细胞。

因此典型的被子植物胚囊为8 核7 细胞胚囊,亦称为雌配子体,卵细胞称为雌配子。

雄配子体由含有大量淀粉的营养核和具有微管的两个精细胞、此外还有多糖类、线粒体组成。

植物开花以后,落在柱头上的花粉粒,被柱头分泌的粘液所粘住,以后花粉的内壁在萌发孔处向外突出并继续伸长,形成花粉管,这一过程,称作花粉粒的萌发。

花粉管萌发步骤

花粉管萌发步骤
▪ 许多植物的花粉可以在培养基
上萌发,长出花粉管。
▪ 花粉萌发一般要求有一种碳水
化合物,最常用的是蔗糖。糖 在培养基中有两个作用:一是 保持渗透压,二是作为花粉代 谢的底物。硼对花粉管生长有 促进作用,钙对花粉管生长也 有明显作用。
▪ 成熟花粉具有较强的活力,在适宜的培养
条件下能萌发和生长。
▪ 影响因素:物种、花粉成熟程度、气候、
结果
所参与或记录 记录时间 的实验号
萌发率(%) 花粉管平均长 度长(μm)
培养基的配制(固体)
▪ 在配制培养基时,琼脂浓度不变,硼酸、蔗糖的
浓度改变,pH和培养温度也改变,用以观察何种 组合更适于花粉萌发和生长。
▪ 若培养基不是当天使用,则需要高压灭菌。 ▪ 确定硼酸、蔗糖、温度、pH 4种因子的水平值。
实验中对选择低、中、高3种水平(以l,2,3表示, 见因子水平表)。按配制方案表配制培养基。
▪ *本次实验不做
步骤1(每组)
▪ 在小培养皿盖内侧加 0.5ml培养基溶液。 ▪ 将花粉散播在培养基上。将花粉洒落在培养液面上悬浮培养,
切忌猛烈晃动,以免花粉下沉在溶液中,影响萌发
▪ 吸取 0. 5mL中性红染色液滴到培养基上有花粉处,
将花粉染色 0. 5min。
▪ 用吸水纸在培养基边缘将染液吸干。 ▪ 吸取 2mL水注入到培养皿的底,盖上散播有花粉的
▪ 花粉萌发和花粉管生长一般分为四个阶段:
吸涨、停滞、花粉管发端及花粉管迅速伸长 阶段。各个阶段所需时间因种而不同,并决 定于花粉本身所储存食物及外界因子。花粉 管的生长区只限于末端几个微米。区内富含 RNA,蛋白质以及PAS-正反应物质。生长 区有许多小泡,可能从高尔基体的嵴膜末端 形成。生长区后面的细胞质含细胞器和淀粉 体。萌发的特征是静止的高尔基器转变为一 个活动的器官,产生小泡,在细胞质中形成 液泡。

植物中花粉管在柱头的生长特征

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. 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花粉管通道法实验流程

花粉管通道法实验流程

花粉管通道法实验流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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花粉极轴赤道轴萌发沟

花粉极轴赤道轴萌发沟

花粉极轴赤道轴萌发沟花粉极轴赤道轴萌发沟,是植物中的一个重要结构,对于花粉管的发育和植物的繁殖具有重要作用。

本文将通过对花粉极轴赤道轴萌发沟的定义、特征、形成过程和功能等方面的介绍,来阐述其在植物繁殖中的重要性。

花粉极轴赤道轴萌发沟是植物花粉生长的部位,也是花粉管发育的起点。

它位于花粉粒的一侧,是有一定高低区分的凹陷区域。

经过一系列细胞分裂和细胞扩张的过程,花粉颗粒会在花粉极轴赤道轴萌发沟中进一步发育,形成花粉管,并通过花粉管向雌蕊中的胚珠传递精子。

花粉极轴赤道轴萌发沟具有一定的特征。

首先,花粉极轴赤道轴萌发沟是在花粉颗粒表面形成的一个凹陷区域。

其次,花粉极轴赤道轴萌发沟通常较短,并且在花粉颗粒较大的一侧。

最后,花粉极轴赤道轴萌发沟内的细胞会经历一系列分裂和扩张的过程,形成花粉管。

花粉极轴赤道轴萌发沟的形成过程是一个复杂的过程。

首先,花粉极轴赤道轴萌发沟的形成是在花粉粒发育的过程中进行的。

在花粉粒内的细胞分化过程中,形成了具有花粉极轴赤道轴萌发沟特征的细胞区域。

随后,这些细胞通过分裂和扩张的过程发育为花粉管。

花粉极轴赤道轴萌发沟在植物繁殖中具有重要的功能。

首先,花粉极轴赤道轴萌发沟是花粉管发育的起点。

通过花粉管的发育,花粉能够向胚珠传递精子,实现受精过程。

其次,花粉极轴赤道轴萌发沟的形成和发育过程也是植物花粉生长的一个重要调节过程。

通过对花粉粒内细胞分裂和扩张的调控,植物能够控制花粉管的生长速度和方向,从而实现精确的受精。

总之,花粉极轴赤道轴萌发沟是植物繁殖中一个非常重要的结构。

它在花粉管发育和植物的繁殖过程中发挥着重要作用。

通过了解花粉极轴赤道轴萌发沟的定义、特征、形成过程和功能等方面的内容,我们可以更好地理解植物繁殖的机制,为植物繁殖的研究和应用提供基础。

中考生物核心考点解析卷-专题05 绿色开花植物的一生

中考生物核心考点解析卷-专题05 绿色开花植物的一生

(4)根的分类和根系分类
主根
直根系(大多数双子叶植物)
根 侧根
根系
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不定根
须根系(大多数单子叶植物)
(5)肥料是给植物提供无机盐,需要最多的是氮、磷、钾的无机盐。三种无机盐的
作用及缺乏症状:
种类
作用
缺乏时的症状
含氮的无机盐
促进植物枝繁叶茂
植株矮小瘦弱,叶片发黄
含磷的无机盐 促进根系发达、籽粒饱满 特别矮小,叶片暗绿色或紫
B,分别在加土的雨水和雨水中培养,经过一段时间,A、B 两株植物在长势和重量
上的差别很大,结果如表,请回答
第 12 页 共 36 页
植株 培养液
植株的重量(g)
实验前
实验后
重量增加量 (g)
A 加土雨
92

360
268
B 雨水
91
145
54
(1)植株重量增加的重要原因之一,是由于植株进行
,合成了有机
双子叶植物子叶出土,单子叶植物子叶不出土
二、根的生长
(1)植物主要靠根吸水,根吸水的部位靠根尖的成
熟区。
(2)根尖的结构和功能:
成熟区:吸收水分和无机盐的主要部位;
(此区的标志:有根毛,增大了吸水面积,导管
形成)
伸长区:根生长最快的部位;细胞不断长大;
分生区:分裂产生新细胞;
根 冠:保护根尖
(3)根的生长既靠分生区细胞的分裂增加数量,又靠伸长区细胞体积增大。
2、 花粉萌发出花粉管
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3、 花粉管穿过花柱、子房到达胚珠 4、 花粉管中的精子释放出来 5、 一个精子和卵细胞结合形成受精卵,另一个精子

花粉粒的萌发和花粉管通道法简述

花粉粒的萌发和花粉管通道法简述

花粉粒的萌发和花粉管通道法简述高中生物选修三中讲到基因工程操作程序中,将目的基因导入植物细胞时提到了花粉管通道法;在高中生物必修一组成生物体的化学元素中讲元素的重要作用时,教师一般会举例微量元素硼(B)的生理功能是促进花粉粒的萌发和花粉管的伸长。

高中学生对花粉粒和花粉管的知识了解得很少,而对于花粉管通道法的具体内容中学教师也知之甚少。

下面将通过文字配图简述之,以期对中学师生学习相关内容有所帮助。

1 花粉粒的萌发和花粉管的伸长1.1 花粉粒的萌发植物授粉是受精的前提。

具有生活力的花粉粒落到雌蕊的柱头上,被柱头表皮细胞分泌的黏液吸附后,花粉壁中的识别蛋白与柱头乳突细胞表面的特异蛋白质表膜相互识别。

如果二者是亲和的,则花粉粒可得到柱头的滋养并从周围吸收水分,代谢活动加强,体积增大。

吸水后的花粉粒呼吸作用迅速增强,细胞中多聚核糖体数量增多,蛋白质的合成也有显著的提高,其营养细胞的液泡化增强,细胞内部物质增多,细胞的内压增大,这就迫使花粉粒的内壁向着一个(或几个)萌发孔突出并继续伸长,形成花粉管,这一过程称作花粉粒的萌发(图1)。

实验证明此过程中,硼(B)元素起着重要作用,硼元素可以减少花粉的破裂,提高花粉的萌发率,并促使花粉管生长。

1.2 花粉管的伸长由于花粉粒的外壁性质坚硬,包围着内壁的四周,只有在萌发孔的地方留下伸展余地,所以花粉的原生质体和内壁,在膨胀的情况下,一般向着一个萌发孔突出,形成一个细长的管子,称为花粉管。

有些植物的花粉具有几个萌发孔,可同时长出几个花粉管,但其中只有一个能继续生长下去,其余都停止生长。

花粉管必须伸长才能进入胚囊(图2)。

花粉管实际上是一种有多个核的单细胞结构。

花粉粒萌发后,花粉管进入柱头,穿过花柱而到达子房。

当花粉管生长时,花粉粒中的内容物几乎全部集中在花粉管的亚顶端。

如果是三核期花粉粒,则包括1个营养核和2个精细胞、细胞质和细胞器。

如果是二核期花粉粒,生殖细胞在花粉管中再分裂一次,形成2个精细胞。

花粉形成过程详解

花粉形成过程详解

花粉形成过程详解花粉是种子植物特有的结构,相当于一个小孢子和由它发育的前期雄配子体,你对花粉的形成好奇吗?以下是由店铺整理关于花粉怎么形成的内容,希望大家喜欢!花粉形成的过程成熟花粉的生活力因不同种类而变化很大。

许多果树花粉的生活力,在实验室可以保持几个月。

禾本科和菊科花粉,往往几分钟到几十分钟就失去生活力,其他大多数植物花粉的生活力介乎这两个极端之间。

环境因素,特别是温度与湿度,对花粉的生活力有很大影响。

花粉可以方便地储藏于胶囊中或小玻璃管内,容器一般置于干燥器中,以控制湿度(氯化钙,碳酸钾或浓硫酸)。

最适温度和湿度因植物种类而不同。

禾本科的花粉寿命很短,储藏比较困难。

困难之一是由于它们在水合条件下散粉,而干燥对它们有害。

也不能在冰点下的温度保存,因为冰冻对花粉生存有害。

采集花粉时的温度和湿度条件,对花粉的生活力也很有关系。

萌发在自然界柱头为花粉萌发提供一个合适的场所。

花粉粒落在柱头上后,即发生吸涨水合,大量吸水,并由于营养核中mRNA的大量形成而产生专一性蛋白质,使花粉萌发,长出花粉管。

这些专一性蛋白质与柱头表膜的专一性蛋白质起识别作用,双方是否亲和,决定于花粉外壁和柱头表膜上的酶和抗体的特性。

如果是亲和的,花粉可以萌发,并长进花柱组织和胚囊。

许多植物的花粉可以在培养基上萌发,长出花粉管。

花粉萌发一般要求有一种碳水化合物,最常用的是蔗糖。

糖在培养基中有两个作用:一是保持渗透压,二是作为花粉代谢的底物。

硼对花粉管生长有促进作用,钙对花粉管生长也有明显作用。

花粉萌发和花粉管生长一般分为四个阶段:吸涨、停滞、花粉管发端及花粉管迅速伸长阶段。

各个阶段所需时间因种而不同,并决定于花粉本身所储存食物及外界因子。

花粉管的生长区只限于末端几个微米。

区内富含RNA,蛋白质以及PAS-正反应物质。

生长区有许多小泡,可能从高尔基体的嵴膜末端形成。

生长区后面的细胞质含细胞器和淀粉体。

萌发的特征是静止的高尔基器转变为一个活动的器官,产生小泡,在细胞质中形成液泡。

【精品讲义】浙教版 科学 7年级下册 1.—被子植物的有性生殖(教师版含解析)

【精品讲义】浙教版 科学 7年级下册 1.—被子植物的有性生殖(教师版含解析)

浙教版七年级下科学同步学习精讲精练第1章代代相传的生命1.5-1植物生殖方式的多样性——被子植物的有性生殖目录 (1) (3) (4) (8) (11)一、被子植物的有性生殖1.传粉的概念被子植物开花时,容易看到的现象是萼片和花瓣渐渐张开,雄蕊和雌蕊显露出来;不容易看到的变化是雄蕊伸长,花药裂开,与此同时,多数植物的雌蕊也伸长,柱头分泌黏液。

所有这些变化都为传粉作准备。

植物开花后,雄蕊中的花粉就会从花药中散出来,落到雌蕊的柱头上,这个过程叫作传粉。

2.传粉的方式:(1)自花传粉:一朵花的花粉落到同一朵花的柱头上的过程叫作自花传粉,如豌豆花的传粉方式。

(2)异花传粉:一朵花的花粉落到另一朵花的柱头上的过程叫作异花传粉,如棉花的传粉方式。

3. 异花传粉的途径根据传粉的不同途径,可将花分成两类:(1)虫媒花:桃、月季、橘、油菜等植物的花主要靠昆虫传粉,这样的花叫作虫媒花(一般花瓣大而鲜艳、芳香、甜的花蜜、花粉粒较大、有黏性)。

如桃、牡丹、苹果、油菜等植物。

(2)风媒花:玉米、水稻、杨、榆等植物的花主要靠风力传粉,这样的花叫作风媒花(花粉多而轻,柱头常分叉或成羽毛状,并且伸到花瓣外面,能分泌黏液)。

像玉米、水稻、杨树、榆树等植物的花。

4.人工授粉自然状态下,如果植物在开花期间因各种原因而使传粉受阻。

如风媒传粉没有风,虫媒传粉因风大或气温低,而缺少足够昆虫活动传粉等,从而降低传粉和受精的机会,影响到果实和种子的产量。

在农业生产上常采用人工辅助授粉的方法,以克服因条件不足而使传粉得不到保证的缺陷,达到预期的产量。

人工授粉是用人工的方法,从雄蕊上采集花粉,再将花粉传授到雌蕊柱头上的技术。

这一技术在植物杂交实验、植物育种和农业生产上具有重要价值和广泛的用途。

二、被子植物的受精过程1.花粉管萌发:传粉以后,花粉受到柱头分泌的黏液的刺激,萌发形成花粉管。

花粉管沿着花柱伸向子房生长,一直到达胚珠。

同时花粉管内形成2个精子。

花粉活力测定实验报告

花粉活力测定实验报告

一、实验目的1. 了解花粉活力测定的原理和方法。

2. 掌握花粉采集、处理和观察的基本技能。

3. 通过实验,了解不同条件下花粉活力的变化规律。

二、实验原理花粉活力是指花粉在正常条件下萌发的能力,是植物杂交、育种和生产的重要指标。

花粉活力测定方法主要有染色法和萌发法。

本实验采用萌发法测定花粉活力。

三、实验材料1. 植物材料:番茄、小麦、玉米等。

2. 试剂:TTC染色液、盐酸、蒸馏水等。

3. 仪器:显微镜、培养皿、移液器、酒精灯等。

四、实验步骤1. 花粉采集在植物开花期,选择花药饱满、颜色鲜亮的植株,用镊子轻轻取出花药,放入培养皿中。

2. 花粉处理将花药置于酒精灯火焰附近,用镊子轻轻敲打花药,使花粉散落。

用移液器将花粉收集到盛有盐酸的试管中,置于酒精灯上加热,使花粉与盐酸混合均匀。

3. 花粉染色将处理好的花粉溶液滴加到载玻片上,用移液器滴加TTC染色液,使花粉染色。

将载玻片置于显微镜下观察。

4. 花粉萌发将染色后的花粉载玻片置于适宜温度和湿度的培养箱中,观察花粉萌发情况。

以花粉管长度超过花粉粒直径为标准,记录萌发花粉的数量。

5. 数据处理计算萌发花粉的百分比,分析不同条件下花粉活力的变化规律。

五、实验结果与分析1. 不同植物花粉活力比较实验结果表明,不同植物花粉活力存在差异。

例如,番茄花粉活力较高,小麦花粉活力较低。

2. 不同处理方法对花粉活力的影响实验结果表明,加热处理、盐酸处理等对花粉活力有一定影响。

加热处理可以使花粉活力降低,盐酸处理可以使花粉活力提高。

3. 不同条件下花粉活力的变化规律实验结果表明,温度、湿度等因素对花粉活力有显著影响。

在一定范围内,温度升高,花粉活力降低;湿度增加,花粉活力提高。

六、实验结论1. 本实验通过萌发法测定了不同植物花粉的活力,了解了不同条件下花粉活力的变化规律。

2. 实验结果表明,不同植物花粉活力存在差异,加热处理、盐酸处理等对花粉活力有显著影响。

3. 温度、湿度等因素对花粉活力有显著影响,在一定范围内,温度升高,花粉活力降低;湿度增加,花粉活力提高。

花粉活力的测定

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

百合花粉萌发的形态特征_概述及解释说明

百合花粉萌发的形态特征_概述及解释说明

百合花粉萌发的形态特征概述及解释说明1. 引言1.1 概述百合花(Lilium)是一种重要的观赏植物,其美丽的花朵和迷人的香气使其受到广泛关注。

而百合花粉作为重要的生殖细胞,对于保证百合植株繁衍生息具有重要意义。

因此,探究百合花粉萌发过程中的形态特征变化以及相关机制成为了研究领域中的一个热点问题。

1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来探讨百合花粉萌发的形态特征及其解释。

首先,在引言部分进行了综述和概述,介绍了该研究领域的背景和意义,并简要描述了文章结构。

接下来,在第二部分将详细阐述百合花粉萌发过程中的形态特征、外观特征以及其背后可能存在的解释机制。

第三部分将介绍我们所采用的研究方法和实验设计,包括样本采集和处理、显微镜观察与记录以及数据分析方法。

在第四部分中,我们将呈现并讨论研究结果,包括花粉外观形态特征分析结果、萌发过程观察结果及其解释以及形态特征与萌发之间的关系探讨。

最后,在第五部分给出结论,总结研究中得出的重要论点,并对研究的意义和未来展望进行讨论。

1.3 目的本文旨在系统概述和解释百合花粉萌发的形态特征。

通过对百合花粉外观特征和萌发过程进行详细描述,并结合所采用的研究方法和实验设计,引出相关解释机制以及形态特征与萌发之间的关系探讨。

通过本文的阐述,希望能够深入了解百合花粉萌发过程中形态特征的重要性,为进一步研究百合花粉相关问题提供参考和指导。

2. 百合花粉萌发的形态特征2.1 花粉外观特征百合花粉在形态上表现出一些独特的外观特征。

首先,百合花粉呈椭圆形或近球形,并且通常具有平滑而光泽的表面。

其大小约为25-50微米,不同品种和物种之间可能会有轻微的大小差异。

在颜色方面,百合花粉一般呈黄色或浅黄色,但也有少数品种呈红色或褐色。

这种颜色对于吸引传粉媒介如昆虫和风起到重要作用。

此外,百合花粉还具有一定数量的花粉壳和外壳膜。

这些壳和膜通常是透明或半透明的,并能保护花粉内部细胞免受损伤和干扰。

2.2 萌发过程描述百合花粉在适宜条件下可以迅速进行萌发,实现从静止状态到活跃生长状态的转变。

桂花花粉超低温保存和花粉管萌发研究

桂花花粉超低温保存和花粉管萌发研究
第 3天部分开始萌发 , 第5 ~6 天有花粉管进入子房 ; 人工授粉后 2 h柱头上有少量 花粉萌 发 , 4 h形成花 粉管并进 入 柱头生长 , 2 4 h到达 子房顶部 ; 人工授粉 比 自然授粉花 粉萌发率 高. 关键词 : 桂花; 花粉活力 ; 花粉管 ; 超低温 ; 荧光显微
p r o c e s s e s o f d i f f e r e n t c u l t i v a r s o f Os ma n t h u s f r a g r a n s
LI Z h i , CHEN J i e , ZHANG Ho n g - we i , W ANG Xi a n - r o n g
中图分类号 : S 6 8 5 . 1 3 文献标志码 : A 文章编 号 : 1 0 0 3 — 4 3 1 5 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 9 9 — 0 6
S t u d y o n p o l l e n c r y o p r e s e r v a t i o n a n d p o l l e n g e r mi n a t i o n
( C o l l e g e o f F o r e s t r y Re s o u r c e s a n d E n v i r o n me n t , Na n j i n g F o r e s t r y Un i v e r s i t y , Na n j i n g 2 1 0 0 3 7 , C h i n a )
g e r mi n a t i o n p r o c e s s e s f o u n d , i n n a t u r a l p o l l i n a t i o n s , p o l l e n g e r mi n a t i o n s t a r t e d 3 d a f t e r f l o we r i n g; p o l l e n t u b e s r e a c h e d o v a r y a b o u t 5 ~6 d a f t e r f l o we r i n g . Af t e r 2 h b y a r t i f i c i a l p o l l i n a t i o n, p o l l e n g e r mi n a t i o n s t a r —
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花粉管萌发步骤
种子植物特有的结构,相当于一
个小孢子和由它发育的前期雄配 子体。在被子植物成熟花粉粒中 包含2个或3个细胞,即一个营养 细胞和一个生殖细胞或由其分裂 产生的两个精子。在两个细胞的 花粉粒中,两个精子是在传粉后 在花粉管中由生殖细胞分裂形成 的。在裸子植物的成熟花粉粒中 包含的细胞数目变化较大,从 1~5个或更多个细胞,其中有 1~2个原叶细胞,是雄配子体中 残留的几个营养细胞,形成后往 往随即退化,在被子植物的雄配 子体中已完全消失。
结果
所参与或记录 记录时间 的实验号
萌发率(%) 花粉管平均长 度长(μm)
▪ 花粉多为球形,赤道轴长于极轴的
称为扁球形;特别扁的称为超扁球 形;相反地,极轴长于赤道轴的称 为长球形,特别长的称为超长球形。 花粉在极面观所见赤道轮廓,可呈 圆形,具角状,具裂片状等等。在 赤道面观,花粉轮廓可呈圆形、椭 圆形、菱形、方形等等。
▪ 花粉大小因种而不同,变化很大。最小的花粉见于紫草科
野,统计萌发率,花粉管长度(3个视野中总花粉数>50个)
*萌发率:花粉管长度>花粉直径的一半为有效数据; *花粉管长度:在3个视野中随机记录。
序列号
硼酸
Ca
B-Ca
蔗糖
误差
a
b
a*b
c
1
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
2
3
1
3
3
3
3
4
1
4
4
4
4
5
2
1
2
3
4
6
2
2
1
4
3
7
2
3
4
1
2
8
2
4
3
2
1
9
3
1
3
4
2
10
3
▪ 许多植物的花粉可以在培养基
上萌发,长出花粉管。
▪ 花粉萌发一般要求有一种碳水
化合物,最常用的是蔗糖。糖 在培养基中有两个作用:一是 保持渗透压,二是作为花粉代 谢的底物。硼对花粉管生长有 促进作用,钙对花粉管生长也 有明显作用。
▪ 成熟花粉具有较强的活力,在适宜的培养
条件下能萌发和生长。
▪ 影响因素:物种、花粉成熟程度、气候、
氯化钙 mg/L
0 100 200 300
0 100 200 300
0 100 200 300
0 100 200 300
蔗糖 g%
0 10 20 30 20 30 0 10 30 20 10 0 10 0 30 20
观察个数 萌发个数 花粉管长1 (μm) 花粉管长2

原始数据
视野1
视野2
视野3
座位号
▪ 花粉萌发和花粉管生长一般分为四个阶段:
吸涨、停滞、花粉管发端及花粉管迅速伸长 阶段。各个阶段所需时间因种而不同,并决 定于花粉本身所储存食物及外界因子。花粉 管的生长区只限于末端几个微米。区内富含 RNA,蛋白质以及PAS-正反应物质。生长 区有许多小泡,可能从高尔基体的嵴膜末端 形成。生长区后面的细胞质含细胞器和淀粉 体。萌发的特征是静止的高尔基器转变为一 个活动的器官,产生小泡,在细胞质中形成 液泡。
实验步骤2(每人)
▪ 1. 按每人实验要求在小培养皿内加 1ml相应培养基,迅速
将其展开成薄层培养基。
▪ 2. 将花粉洒落在培养液面上悬浮培养,切忌猛烈晃动,以
免花粉下沉在溶液中,影响萌发
▪ 3. 将小培养皿盖好放置于大培养皿中(垫湿纸巾); ▪ 4. 定时观察,花粉数量 >40 为有效视野,观察至少3个视
▪ 在自然界柱头为花粉萌发提供
一个合适的场所。花粉粒落在 柱头上后,即发生吸涨水合, 大量吸水,并由于营养核中 mRNA的大量形成而产生专一 性蛋白质,使花粉萌发,长出 花粉管。这些专一性蛋白质与 柱头表膜的专一性蛋白质起识 别作用,双方是否亲和,决定 于花粉外壁和柱头表膜上的酶 和抗体的特性。如果是亲和的, 花粉可以萌发,并长进花柱组 织和胚囊。
培养皿的盖。
▪ 同样培养另外一皿花粉,不加中性红。 ▪ 室温放置培养 10 ~ 15min 后开始镜检(10×)。
中性红浓度 (% ) 0(对照组 ) 0. 01
观察花粉总数
萌发的花粉数
花粉萌发率 (% )
▪ 在培养45 ~ 60min后,置于显微镜下观测。
每种处理观测3个视野(花粉数量 >40 为有 效视野),统计萌发率(3个视野中总花粉 数>=100个),将结果记入表格。
2
4
3
1
11
3
3
1
2
4
12
3
4
2
1
3
13
4
1
4
2
3
14
4
2
3
1
4
15
4
3
2
4
1
16
4
4
1
3
2
终浓度 实验序列号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
硼酸 mg/L
0 0 0 0 100 100 100 100 200 200 200 200 300 300 300 300
培养条件。ห้องสมุดไป่ตู้
▪ 实验中通过改变培养条件,利用正交实验
法测定花粉管长度,可以找出促进花粉管 生长的最住培养条件。
实验材料
▪ 培养皿、滴管、显微镜、恒温培养箱、电
炉、培养基 (质量分数为 5% ~ 20% 的蔗糖、 0. 5% ~1% 的琼脂、0. 04% 的硼酸, pH5. 8~ 6. 4) 、0. 01%中性红染液。
的勿忘草,约(4~8)微米×(2~4)微米。大型花粉 直径为100~200微米〔姜属〕,120~150微米〔锦葵科 的许多属种,以及牵牛,芭蕉属等〕。大多数花粉最大直 径约为20~50微米。水生植物大叶藻花粉细长,约为 (1200~2900)微米×(3.5~9.5)微米。
▪ 花粉粒的内壁通过花粉外壁上的萌发孔(或
培养基的配制(固体)
▪ 在配制培养基时,琼脂浓度不变,硼酸、蔗糖的
浓度改变,pH和培养温度也改变,用以观察何种 组合更适于花粉萌发和生长。
▪ 若培养基不是当天使用,则需要高压灭菌。 ▪ 确定硼酸、蔗糖、温度、pH 4种因子的水平值。
实验中对选择低、中、高3种水平(以l,2,3表示, 见因子水平表)。按配制方案表配制培养基。
沟)向外伸出的细管。一般每个花粉粒萌发 时产生一个花粉管,具多萌发孔的花粉粒开 始可以同时长出数个花粉管,但最终只有一 个继续生长。花粉管是靠其末端生长的,在 高倍显微镜下可见花粉管末端有一个透明的 半球形区域称帽区。帽区之后的细胞质中含 有多种细胞器,这与花粉管的生长有关。花 粉管长到一定长度后,原来花粉粒中的内含 物全部集中到花粉管的前端,花粉管从柱头 经花柱到子房,再进入胚珠及胚囊,将花粉 管中的两个精子及全部内含物释放到胚囊中, 以便受精作用的进行。
▪ *本次实验不做
步骤1(每组)
▪ 在小培养皿盖内侧加 0.5ml培养基溶液。 ▪ 将花粉散播在培养基上。将花粉洒落在培养液面上悬浮培养,
切忌猛烈晃动,以免花粉下沉在溶液中,影响萌发
▪ 吸取 0. 5mL中性红染色液滴到培养基上有花粉处,
将花粉染色 0. 5min。
▪ 用吸水纸在培养基边缘将染液吸干。 ▪ 吸取 2mL水注入到培养皿的底,盖上散播有花粉的
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