黑松花粉体外萌发与花粉管生长的研究

李国平; 黄群策; 杨鹭生; 秦广雍

黑松花粉体外萌发与花粉管生长的研究

1.
郑州大学离子束生物工程省重点实验室, 河南郑州　450052
2.
莆田学院环境与生命科学系, 福建莆田　351100
3.
莆田学院环境与生命科学系, 福建莆田　351100
基金项目:
福建省自然科学基金计划资助项目(B0610031) ;福建省莆田市科技计划项目(2006N17)

In V itro Pollen Germ ina tion and Pollen Tube Growth of P inus thunbe rgii

1.
Provincial Key Laboratory of Ion Beam Bio-engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou　450052, He’nan, China
2.
Department of Environment and Life Science, Putian University, Putian　351100, Fujian, China

摘要: 应用荧光标记和激光扫描共聚焦显微镜术研究了黑松花粉和花粉管的形态结构,结果表明:黑松成熟花粉含2个退化的原叶细胞、1个生殖细胞和1个管细胞;花粉水合12 h后才开始萌发,花粉萌发后管细胞核移动进入花粉管内,而生殖细胞仍留在花粉粒内;伸长的花粉管可分淀粉粒区和透明区;花粉管内原生质的流动呈喷泉式;花粉管壁具纤维素层;年青的花粉管壁有胼胝质沉积,而较老的花粉管壁不具胼胝质层,花粉管内亦不具胼胝质塞;花粉管易于形成分枝,培养基中蔗糖浓度与分枝的形成有关;培养基中高浓度蔗糖可抑制花粉管的伸长。裸子植物在花粉结构、花粉萌发和花粉管的形态结构方面与被子植物存在较大差异。
- 裸子植物
- / 黑松
- / 花粉
- / 花粉管
Abstract: The organization of pollen and pollen tubes of Pinus thunbergiiwas studied by using a confocal laser scanning microscope after fluorescence labeling. A Pinus thunberg ii pollen was 4-celled pollen with two degenerated p rothallial cells, one generative cell and one tube cell. In culture, pollen germination occurred after app roximately 12h of hydration. During tube growth, the tube cell nucleusmoved into the elongating tube, but the generative cells remained within the pollen grain. There are two distinct zones in elongating pollen tubes. One began in the pollen andextended towards the pollen tube tip, containing abounding amylop lasts. The other zone was the clear zone lackingamylop lasts at the elongating pollen tube tip. The cytop lasmic-streaming type in the tube cellwas a regular fountainlike pattern, with organellesmoving towards the tip in the center of the tube and away from the tip along the cellcortex. Fluorescence microscopy indicated that the pollen tube wall contained cellulose microfibrils and, callose wasp resent in the younger pollen tubes, but disappeared from the older tubes. No callose p lug was detected within thepollen tube. The pollen tube generally developed two to six branches. The sucrose concentration in culture mediumaffected the formation of tube branching and the growth rate of tubes to a great extent. The p resent study suggestedthat the development and cellular organization of gymnosperms pollen tubeswere considerably different from those ofangiosperm pollen tubes.
- gymnosperms
- / Pinus thunbergii
- / pollen
- / pollen tube

[1]	Bedinger P. The remarkable biology of pollen[J]. Plant Cell, 1992,4 (8) : 879～887
[2]	[第一卷?修订本] [M]. 福州: 福建科学技术出版社, 1991: 282～292
[3]	Taylor L P, Hep ler P K. Pollen germination and tube growth [J].Annu Rev Plant Physiol PlantMol Biol, 1997, 48: 461～491
[4]	Carmichael J S, FriedmanW E. Double fertilization in Gnetum gnemon (Gnetaceae) : Its bearing on the evolution of sexual rep roduction within the Gnetales and the Anthophyte Clade[J]. Am J ofBot,1996, 83 (6) : 767～780
[5]	Derksen J. Pollen tubes: a model system for p lant cell growth [J].Bot Acta, 1996, 109: 341～345
[6]	Mascarenhas J P. Molecular mechanisms of pollen tube growth anddifferentiation[J]. Plant Cell, 1993, 5: 303～314
[7]	Monteiro D, Liu Q, Lisboa S, et al. Phosphoinositides and phosphatidic acid regulate pollen tube growth and reorientation through modulation of [Ca2 +] and membrane secretion [J]. J Exp Bot, 2005,56: 1665～1674
[8]	Singh H. Embryology of gymnosperms [A]. In: Zimmermann W,Carlquist S, Ozenda P, et al. Handbuch der Pflanzenanatomie: vol.10, part 2 [C]. Berlin: Gebrüder Borntraeger, 1978
[9]	林来官. 福建植物志
[10]	李国平,黄群策. 油杉( Keteleeria fortunei )花粉个体发育与传粉过程[J]. 林业科学, 2006, 42 (5) : 42～47
[11]	李国平,黄群策,秦广雍. 用激光扫描共聚焦显微镜观察雪松花粉和花粉管[J]. 激光生物学报, 2006, 15 (1) : 1～8
[12]	曹玉芳,许方,姚敦义. 松杉类植物雌雄配子体的发育与胚胎发生[J]. 莱阳农学院学报, 1995, 12 (3) : 206～212
[13]	吕世友. 云杉和油松花粉发育及其原叶细胞程序化死亡的研究[D]. 中国人民解放军军需大学, 2001: 31～48
[14]	deWin A H N, Knuiman B, Pierson E S, et al. Development andcellular organization of Pinus sylvestris pollen tubes[J]. Sex PlantRep rod, 1996, 9: 93～101
[15]	DawkinsM D, Owens J N. In vitro and in vivo pollen hydration,germination, and pollen tube growth in white sp ruce, Picea glauca(Moench) voss[J]. Int J Plant Sci, 1993, 164: 506～521
[16]	Anderson E D, Owens J N. Microsporogenesis, pollination, pollengermination and male gametophyte development in Taxus brevifolia[J]. Ann Bot, 2000, 86: 1033～1044
[17]	Fernando D D, Long SM, Sniezko R A. Growth and development ofconifer pollen tubes[J]. Sex Plant Rep rod, 2005, 18: 149～162
[18]	BarnabasB, FridvaiszkyL. Adhesion and germination of differentlytreated maize pollen grains on the stigma [J]. Acta Bot Hungar,1984, 30: 329～332
[19]	UwateW J, Lin J. Cytological zonation of Prunu savium L. pollentube in vivo[J]. J Ultrastruct Res, 1980, 71: 173～184
[20]	Justus C D, Anderhag P, Goins J L, et al. Microtubules and microfilaments coordinate to direct a fountain streaming pattern in elongating conifer pollen tube tip s [J]. Planta, 2004, 219: 103～109
[21]	CardenasL, Lovy-WheelerA, Wilsen KL, et al. Actin polymerization p romotes the reversal of streaming in the apex of pollen tubes[J]. CellMotil Cytoskeleton, 2005, 61: 112～127
[22]	Pierson E S, CrestiM. Cytoskeleton and cytop lasmic organization ofpollen and pollen tubes[J]. Int Rev of Cytol, 1992, 140: 73～125
[23]	Derksen J, Li Y Q, Knuiman B, et al. The wall of Pinus sylvestrisL. pollen tubes[J]. Protop lasma, 1999, 208: 26～36
[24]	LazzaroM D, Donohue JM, Soodavar FM. Disrup tion of cellulosesynthesis by isoxaben causes tip swelling and disorganizes corticalmicrotubules in elongating conifer pollen tubes [J]. Protop lasma,2003, 220: 201～207
[25]	Vervaeke I,Londers E, Piot G, et al. The division of the generativenucleus and the formation of callose p lugs in pollen tubes of Aechm ea fasciata (Bromeliaceae) cultured in vitro [J]. Sex Plant Rep rod, 2005, 18 (1) : 9～19
[26]	邢树平. 花粉管生长调控的研究进展[J]. 广西植物, 1998, 18(1) : 82～88
[27]	Pierson E S, Li YQ, Zhang H Q, et al. Pulsatory growth of pollentubes: investigation of a possible relationship with the periodic distribution of cell wall components [J]. Acta Bot Neerl, 1995, 44(2) : 121～128

[1]	霍宏亮 , 张日清 , 马庆华 , 赵天田 , 梁丽松 , 王贵禧 . 川榛柱头可授性及花粉管生长特性的研究. 林业科学研究, 2014, 27(3): 403-409.
[2]	张文燕 , 马乃训 . 竹类植物花粉的生活力和自然授粉. 林业科学研究, 1990, 3(3): 250-255.
[3]	. 影响杂交榛花粉萌发和花粉管生长的培养基组分研究. 林业科学研究, 2009, 22(6): 753-757.
[4]	贾文庆 , 王少平 , 范正琪 , 李纪元 . 耐冬山茶花粉储藏条件及其活力的动态变化. 林业科学研究, 2015, 28(3): 374-379.
[5]	乔桂荣 , 蒋晶 , 李海营 , 陈银 , 孙宗修 , 卓仁英 . 麻竹花粉发育过程观察及其分期. 林业科学研究, 2010, 23(3): 430-434.
[6]	潘丽琴 , 郝建 , 徐建民 , 粟宏林 , 梁福江 , 张青青 , 姜清彬 . 灰木莲花药结构和花粉发育特征. 林业科学研究, 2021, 34(6): 107-113. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.06.013
[7]	杨志敏 , 马克·维拉尔 . 环境条件对杨树花粉生活力的影响. 林业科学研究, 1990, 3(4): 388-392.
[8]	赖焕林 , 陈天华 , 徐进 , 姜广奎 . 马尾松种子园无性系花粉生活力研究. 林业科学研究, 1994, 7(5): 555-560.
[9]	. 黄牡丹花粉生活力测定方法的比较研究. 林业科学研究, 2010, 23(2): 272-277.
[10]	吴君 , 李因刚 , 柳新红 , 何云核 , 石从广 , 朱光权 . 白花树花粉生活力检测方法与贮藏特性研究. 林业科学研究, 2014, 27(1): 17-23.
[11]	张文燕 , 马乃训 , 陈红星 . 竹类花粉形态及萌发试验. 林业科学研究, 1989, 2(1): 67-70.
[12]	徐化成 , 李长喜 , 唐谦 . 樟子松、长白松、赤松和黑松的引种研究. 林业科学研究, 1991, 4(1): 44-49.
[13]	曾凡勇 , 骆有庆 , 吕全 , 梁军 , 郝俊 , 张星耀 . 松材线虫入侵的黑松内栖真菌区系初步研究. 林业科学研究, 2006, 19(4): 537-540.
[14]	任奕炜 , 衣华鹏 , 钟小瑛 . 砂质海岸不同密度黑松叶片养分重吸收特征. 林业科学研究, 2022, 35(5): 164-171. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.005.018
[15]	郝德君 , 谈家金 , 陈凤毛 , 杨剑霞 , 戴华国 . 黑松和马尾松苗受松材线虫侵染后部分化学物质的响应. 林业科学研究, 2012, 25(2): 218-222.
[16]	刘伟 , 杨宝君 , 徐福元 , 葛明宏 , 张培 , 王成法 . 松材线虫病树早期诊断的研究 Ⅰ.马尾松、黑松松材线虫病树的早期诊断. 林业科学研究, 1998, 11(5): 455-460.
[17]	张翔宇 , 贾文庆 , 何松林 , 邱永杰 , 王乔健 , 胡缓 , 史来琨 , 刘会超 . 牡丹种间远缘杂交不亲和的细胞学与生理机制研究. 林业科学研究, 2022, 35(4): 63-71. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.004.007
[18]	王瑞珍 , 温韦华 , 刘浡洋 , 崔夏 , 贺然 , 曲良建 , 张永安 . 酸碱度和松树基质对杀线菌Esteya vermicola菌丝体生长的影响. 林业科学研究, 2020, 33(3): 139-145. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.018
[19]	任奕炜 , 钟小瑛 , 衣华鹏 , 常耀 . 不同林分类型对叶功能性状、林下物种多样性及土壤养分的影响. 林业科学研究, 2023, 36(2): 161-168. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220492
[20]	龚榜初 , 王劲风 . 柿授粉生物学特性研究. 林业科学研究, 1997, 10(3): 237-243.

点击查看大图

计量

文章访问数: 3862
HTML全文浏览量: 294
PDF下载量: 2088
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

黑松花粉体外萌发与花粉管生长的研究

In V itro Pollen Germ ina tion and Pollen Tube Growth of P inus thunbe rgii

计量

黑松花粉体外萌发与花粉管生长的研究

English Abstract

In V itro Pollen Germ ina tion and Pollen Tube Growth of P inus thunbe rgii

全文HTML

目录

留言板

黑松花粉体外萌发与花粉管生长的研究

In V itro Pollen Germ ina tion and Pollen Tube Growth of P inus thunbe rgii

计量

出版历程

黑松花粉体外萌发与花粉管生长的研究

English Abstract

In V itro Pollen Germ ina tion and Pollen Tube Growth of P inus thunbe rgii

全文HTML

目录