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单叶蔷薇远缘杂交中花粉管生长的荧光显微观察

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东北农业大学学报 2022年第10期53卷 18-26页

作者：欧哲杨宇冯策婷江律张宇静庄玥莹罗乐于超花卉种质资源创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京林业大学园林学院北京100083

单叶蔷薇(Rosa persica)具花斑,抗性优良,利用远缘杂交可将其优良特性引入现代月季,培育月季新优品种。为了解蔷薇属各组植物与单叶蔷薇杂交亲和性,提高杂交育种工作效率,以单叶蔷薇与蔷薇属5组植物混合花粉开展远缘杂交试验,同时利用... 详细信息

单叶蔷薇(Rosa persica)具花斑,抗性优良,利用远缘杂交可将其优良特性引入现代月季,培育月季新优品种。为了解蔷薇属各组植物与单叶蔷薇杂交亲和性,提高杂交育种工作效率,以单叶蔷薇与蔷薇属5组植物混合花粉开展远缘杂交试验,同时利用荧光显微镜观察比较花粉授粉后0~48 h,各组柱头萌发情况及花粉管生长动态。杂交结果显示,5组植物与单叶蔷薇杂交均产生后代,坐果率从高到低依次为芹叶组、桂味组、四倍体野生蔷薇组、合柱组、月季组;荧光观察表明,5组花粉均能在单叶蔷薇柱头附着并萌发,但各组花粉萌发情况不一致:授粉后2.5~10 h,花粉在柱头表面萌发,10~24 h花粉管快速生长,34~48 h花粉管到达花柱基部进入子房,芹叶组、桂味组花粉萌发数量与花粉管形成数量显著多于月季组,且萌发速度快于月季组。不同亲本花粉在单叶蔷薇柱头上萌发数量、花粉管伸长速度、数量及胼胝质产生情况与最终杂交坐果率存在对应关系,反映其与单叶蔷薇杂交不亲和原因。研究为高效利用单叶蔷薇培育现代月季新品种提供理论基础。

关键词：蔷薇属植物单叶蔷薇杂交花粉管生长

环核苷酸门控离子通道蛋白在植物生长发育及胁迫响应中的研究进展

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河南农业大学学报 2024年

作者：王亚玲闫鹏涛张丽娟左传顺杨浩河南农业大学生命科学学院

通过分析环核苷酸门控离子通道（Cyclic nucleotide gated ion channels，CNGC）蛋白结构、组织和细胞定位及CNGC通道活性调节机制，对CNGC蛋白在植物生长发育和胁迫响应中的作用进行全面综述，重点探讨了CNGC蛋白调控植物花粉管生长的... 详细信息

通过分析环核苷酸门控离子通道（Cyclic nucleotide gated ion channels，CNGC）蛋白结构、组织和细胞定位及CNGC通道活性调节机制，对CNGC蛋白在植物生长发育和胁迫响应中的作用进行全面综述，重点探讨了CNGC蛋白调控植物花粉管生长的机制，并对植物CNGC未来的研究方向进行了展望，能够为深入理解CNGC在植物中的作用机制提供理论参考。

关键词：环核苷酸门控离子通道环核苷酸生长发育胁迫响应花粉管生长

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高山杜鹃‘XXL’与蓝果杜鹃的杂交亲和性

分子植物育种 2023年第2期21卷 582-588页

作者：解玮佳宋杰唐路瑶彭绿春李世峰王继华云南省农业科学院花卉研究所国家观赏园艺工程技术研究中心昆明650205 云南大学生命科学学院昆明650091

利用高山杜鹃优异品种与野生种质进行杂交是培育自主观叶新品种的有效途径。本研究开展以高山杜鹃‘XXL’(Rhododendron’XXL’)为母本,蓝果杜鹃(R.cyanocarpum)为父本进行杂交授粉,用荧光显微镜观察授粉花粉萌发及花粉管的生长过程,调... 详细信息

利用高山杜鹃优异品种与野生种质进行杂交是培育自主观叶新品种的有效途径。本研究开展以高山杜鹃‘XXL’(Rhododendron’XXL’)为母本,蓝果杜鹃(R.cyanocarpum)为父本进行杂交授粉,用荧光显微镜观察授粉花粉萌发及花粉管的生长过程,调查其子房膨大率和结实率。结果显示,在授粉后1~8 d,蓝果杜鹃的花粉萌发率呈缓慢上升趋势,‘XXL’花粉管在花柱中呈显著伸长趋势,期间无受精情况发生;在授粉后11~17 d,花粉管进入‘XXL’子房并发生受精;在授粉后17 d,其花粉萌发率和受精胚珠数达最大值,分别为(31.67±8.50)%和(13.67±3.79)个。在花粉管生长过程中,在柱头细胞、花粉管、花柱、子房和胚珠等多处出现异常胼胝质沉积反应;其杂交子房膨大率为18.75%,结籽率为零。研究表明,高山杜鹃‘XXL’与蓝果杜鹃的杂交不亲和性明显且可能存在较强的杂交障碍。

关键词：高山杜鹃‘XXL’ 蓝果杜鹃花粉管生长子房膨大率杂交亲和性

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细胞骨架系统调控花粉管发育的研究进展

中国科学：生命科学 2023年第6期53卷 763-774页

作者：李彤辉王婷任海云北京师范大学生命科学学院细胞增殖与调控生物学教育部重点实验室北京100875 北京师范大学珠海校区自然科学高等研究院生物科技研究中心珠海519085

细胞骨架是真核细胞的重要组成成分,广泛参与了包括细胞形态建成、细胞器运动、胞内物质运输和信息传递等在内的许多细胞生理活动.已有研究表明,细胞骨架系统在开花植物有性生殖的重要环节——花粉萌发及花粉管生长过程中发挥重要作用.... 详细信息

细胞骨架是真核细胞的重要组成成分,广泛参与了包括细胞形态建成、细胞器运动、胞内物质运输和信息传递等在内的许多细胞生理活动.已有研究表明,细胞骨架系统在开花植物有性生殖的重要环节——花粉萌发及花粉管生长过程中发挥重要作用.本文针对该过程中细胞骨架系统的组织结构、动态变化及功能调控等进行系统综述,以期使读者深入理解细胞骨架系统在花粉极性建立和维持过程中的重要作用.

关键词：花粉萌发花粉管生长微丝微管

植物激素对烟草花粉萌发及授粉后花粉管生长的影响

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种子 2023年第12期42卷 59-66,82页

作者：许杰魏卓廖菊够牛永志郑昀晔冯猜张立猛陈穗云玉溪中烟种子有限责任公司云南玉溪653100 云南大学生态与环境学院昆明650504

采用离体萌发法研究外源植物激素(GA、IAA、ABA、6-BA)对栽培烟草、花烟草和黄花烟草花粉萌发的影响。结果表明,ABA抑制3个烟草种的花粉萌发;栽培烟草花粉萌发最适的GA浓度为10 mmol/L,IAA浓度为10 mmol/L,6-BA浓度为15 mmol/L。黄花烟... 详细信息

采用离体萌发法研究外源植物激素(GA、IAA、ABA、6-BA)对栽培烟草、花烟草和黄花烟草花粉萌发的影响。结果表明,ABA抑制3个烟草种的花粉萌发;栽培烟草花粉萌发最适的GA浓度为10 mmol/L,IAA浓度为10 mmol/L,6-BA浓度为15 mmol/L。黄花烟草花粉萌发的最适GA浓度为100 mmol/L、IAA浓度为30 mmol/L、6-BA浓度为4 mmol/L。花烟草花粉萌发最适6-BA浓度为1 mmol/L,GA和IAA抑制其花粉萌发。用半离体培养实验探究上述激素对栽培烟草自交,及其作为母本与花烟草和黄花烟草杂交授粉后花粉管生长的影响,结果表明,4种激素均促进花粉管生长,且对栽培烟草(自交亲和)花粉管生长的促进作用最强,但GA抑制花烟草花粉管生长。此外,6-BA还能改善黄花烟草花粉管在杂交授粉过程中的卷曲现象。

关键词：植物激素烟草花粉萌发花粉管生长

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七姊妹蔷薇花粉萌发特性研究

西部林业科学 2022年第3期51卷 18-23,39页

作者：王彪赵杨仇杰贵州大学林学院贵州省森林资源与环境研究中心贵州贵阳550025

为明确七姊妹蔷薇花粉萌发、花粉管生长及花粉形态特征,采用扫描电镜观察花粉形态特征,花粉离体培养法探究蔗糖、硼酸、IAA、NAA和GA_(3)对七姊妹蔷薇花粉萌发及花粉管生长的影响。结果显示:七姊妹蔷薇的花粉为长球形,具3个萌发沟,93.2... 详细信息

为明确七姊妹蔷薇花粉萌发、花粉管生长及花粉形态特征,采用扫描电镜观察花粉形态特征,花粉离体培养法探究蔗糖、硼酸、IAA、NAA和GA_(3)对七姊妹蔷薇花粉萌发及花粉管生长的影响。结果显示:七姊妹蔷薇的花粉为长球形,具3个萌发沟,93.2%的花粉生长饱满,为正常发育花粉,仅有6.8%的花粉为发育异常的干瘪花粉;蔗糖及蔗糖与硼酸组合对花粉萌发和花粉管生长具有极显著的影响,硼酸对花粉萌发有显著影响,对花粉管生长影响不显著,150 g/L的蔗糖和150 mg/L的硼酸下七姊妹蔷薇花粉的萌发率最高,花粉管的生长最快,萌发率可达72%,花粉管长度838.7μm;IAA、NAA、GA_(3)三种植物生长调节剂对花粉萌发有明显的促进作用,但对花粉管生长促进作用不显著,在NAA浓度为10 mg/L、GA_(3)浓度为60 mg/L、IAA浓度为1 mg/L时花粉萌发率最高。研究表明:硼酸、蔗糖、萘乙酸、赤霉素和吲哚乙酸能促进七姊妹蔷薇花粉萌发和花粉管生长,其最佳浓度分别为150 mg/L、150 g/L、10 mg/L、60 mg/L、1 mg/L。

关键词：七姊妹蔷薇花粉花粉萌发花粉管生长离体培养

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钙传感器调控花粉管生长的研究进展

分子植物育种 2022年第7期20卷 2320-2325页

作者：卢鑫蕊沈绍琴常雅薇周利明华北理工大学生命科学学院唐山063210

Ca^(2+)作为第二信使,在花粉的萌发及其花粉管的延伸过程中起到不可或缺的调节作用。有活性的花粉管顶端存在Ca^(2+)浓度梯度,不仅影响花粉粒萌发和伸长,甚至还会影响到花粉管的生长方向。Ca^(2+)浓度的变化由钙传感器感知,钙结合蛋白... 详细信息

Ca^(2+)作为第二信使,在花粉的萌发及其花粉管的延伸过程中起到不可或缺的调节作用。有活性的花粉管顶端存在Ca^(2+)浓度梯度,不仅影响花粉粒萌发和伸长,甚至还会影响到花粉管的生长方向。Ca^(2+)浓度的变化由钙传感器感知,钙结合蛋白可以直接或间接地结合Ca^(2+),形成Ca^(2+)信号通路,对信号进行转导,从而对花粉萌发和花粉管生长进行调控。这种钙传感器蛋白主要有钙调蛋白、钙调素类似蛋白、钙调磷酸酶B类似蛋白和钙依赖蛋白激酶,它们对Ca^(2+)的感受机制和调控作用各有不同。本研究主要对钙传感器家族成员在花粉管生长中的相关研究,着重阐述各类钙传感器的结构功能及其调控机制,有利于揭示钙传感器所具调控作用的异同,促进其生理功能的进一步探索发展。

关键词：钙传感器花粉管生长花粉萌发钙信号

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达乌里胡枝子花粉萌发特性研究

草地学报 2021年第3期29卷 457-464页

作者：佟莉蓉王娟宋雨倪顺刚山西农业大学草业学院山西太谷030801

为揭示达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)花粉的育性并为其花粉活力检测提供一种高效方法,本试验以达乌里胡枝子新鲜花粉为试验材料,采用液体培养基,研究了蔗糖、硼酸、氯化钙浓度、采样时间、温度、光照和培养时间等因素对花粉离体萌发... 详细信息

为揭示达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)花粉的育性并为其花粉活力检测提供一种高效方法,本试验以达乌里胡枝子新鲜花粉为试验材料,采用液体培养基,研究了蔗糖、硼酸、氯化钙浓度、采样时间、温度、光照和培养时间等因素对花粉离体萌发和花粉管生长的影响。试验结果表明:单因素试验中,适宜花粉萌发的培养基配方为20 g·L^(-1)蔗糖+40 mg·L^(-1)硼酸+80 mg·L^(-1)氯化钙,最佳镜检时间为6 h,最适采样时间为中午12:00,最适培养条件为黑暗条件下25℃,最适贮藏温度为—20℃。本试验表明,达乌里胡枝子花粉总体上活力较高,花粉离体液体培养是一种高效、简单、快捷、可靠的检测方法,但在培养条件的选择上应加以优化。

关键词：达乌里胡枝子花粉活力液体培养基花粉管生长花粉离体萌发

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CMLs参与调控植物花粉授粉竞争的作用

北京林业大学学报 2019年第3期41卷 143-150页

作者：高述民杨慕菡祝园园周燕北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京市园林科学研究院北京100102

【目的】在显花植物生殖过程中花粉萌发和花粉管生长起着至关重要的作用,这一过程受许多因素的影响,其中钙调素类似蛋白(calmodulin-like proteins,CMLs)通过直接或间接的作用机制调控花粉萌发及花粉管生长。然而,迄今人们对CMLs的功能... 详细信息

【目的】在显花植物生殖过程中花粉萌发和花粉管生长起着至关重要的作用,这一过程受许多因素的影响,其中钙调素类似蛋白(calmodulin-like proteins,CMLs)通过直接或间接的作用机制调控花粉萌发及花粉管生长。然而,迄今人们对CMLs的功能研究尚少。本文旨在初步了解CMLs蛋白在花粉竞争优势中的作用,为深入探究CMLs蛋白在植物花粉竞争优势中的分子机制奠定理论基础。【方法】本文主要通过对参与调控花粉萌发以及花粉管生长过程的CMLs蛋白的结构、表达水平、细胞定位及其作用机理的归纳,结合不同植物中出现的花粉竞争现象,综合分析并总结国内外相关研究结果。【结果】CMLs蛋白约有4个保守的EF手性结构域,当CMLs蛋白结合Ca^(2+)时,其构象发生变化,增强与下游受体蛋白的结合能力,并启动Ca^(2+)依赖的级联信号放大效应,引起花粉管中Ca^(2+)的浓度变化,影响从萌发孔到花粉管顶端Ca^(2+)浓度梯度的形成,从而调控花粉管的正常生长。CMLs蛋白的表达还可以影响Mg^(2+)、NO等离子的浓度变化,影响Ca^(2+)与EF手性结构域的结合及花粉管生长的导向。不同CMLs蛋白具有不同生理功能,其中参与花粉萌发及花粉管生长的CMLs蛋白主要在植物花器官中表达;部分显花植物在受精过程中,不同倍性花粉之间可能由于基因组大小或者营养物质含量的差异,导致萌发率及生长速率的不同。【结论】CMLs蛋白可能通过在不同倍性花粉中的差异表达,影响花粉在体内萌发的进程,使其在某一时期表现出竞争优势。

关键词： CMLs 花粉萌发花粉管生长竞争强势调控