关于稻麦胚乳发生的研究综述学生：陈士强导师：王忠教授

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1、关于稻麦胚乳发生的研究综述学生：陈士强导师:王忠教授*关于稻麦双受精过程的研究已有很长的历史，早在1910年Kemine已对水稻的细胞学研究中对双受精做过简单描述；杨立炯曾对水稻受精时间做了比较详细的报道；对于大麦小麦双受精研究也很多。关于水稻和小麦胚乳的发育，星川清亲曾做过大量观察与研究，指出水稻和小麦胚乳属于核型胚乳，其发育过程可分为核期和细胞期两个时期；徐是雄，王忠等人对水稻胚乳，华振基等人对小麦胚乳发育过程也做过大量研究。尚未研究明确的问题(1)花粉萌发及受精花粉粒如何萌发并定向伸长；花粉管开始伸长至受精所需时间；花粉管如何伸进胚囊并释放精子的

2、；(2)极核受精过程一个精子怎样与二个极核结合，融合成一个三倍体胚乳原核的；(3)游离核的超微结构极核，受精极核，游离核以及周围的超微结构，尤其微管在细胞分裂中起怎样的作用。取材一、花粉萌发观察的实验方法催花授粉固定复水软化染色镜检拍照荧光显微镜下水稻花粉管萌发图片图中所示为水稻不育系在扬稻6号授粉后1h花粉管萌发照片，图中可见尽管花粉粒大量萌发，但花粉管只有少量可以伸进花柱进而进入子房。来卡荧光显微镜1花粉萌发及受精进程花后3min花粉粒萌发5一10min花粉管伸长但未呈现趋于子房的方向性10-30min花粉管继续伸长并趋向子房的方向生长40min时子

3、房深处可观察到花粉管束60min时花粉管内已形成胼胝质塞花粉管通道形成结束此后将进行双受精过程花粉粒萌发后一般只有少数花粉管可以伸进子房，到达胚囊。花粉管中的精子释放，从一个助细胞伸进，该助细胞则退化成一团染色深的物质紧贴在珠孔端，反足细胞随液泡的增大而增大，至胚器官分化前夕开始退化解体。实验表明水稻花后半小时花粉管可到达胚珠，其中一些已进入胚囊并释放内含物，花后1.5小时雄性配子已进入卵细胞，花后5小时基本完成极核受精过程.荧光显微镜下水稻花粉管萌发照片2稻麦花后受精间隔和极核受精期品种授粉到受精间隔极核受精期小麦1～4h花后3～5h大麦1～4h花后3

4、～5h水稻1～2h花后2～4h二、极核受精及超微结构观察极核受精过程采用石蜡切片及树脂切片，光镜电镜观察相结合，并拍照。营养物质的分布用高碘酸－希夫反应（PAS）鉴别多糖，苏丹黑B(CBR)鉴别脂类，考马斯蓝R(CBR)鉴别贮存蛋白质。1石蜡切片过程取材固定媒染染色脱水透明透蜡包埋切片脱蜡镜检拍照树脂切片制作过程来卡超薄切片机2树脂切片过程3水稻胚囊发育期间极核及其周围结构和物质的变化示意图膨大的“椭圆形”极核和不对称胞质，胚囊中央被大液泡占据2个极核移向中央并呈纵排，细胞质“桥”明显，极核周围有大量的造粉体和短管状的内质网2个极核由纵排变横排于卵器上方

5、，细胞质“桥”仍然存在细胞质“桥”逐渐消失，极核周围胞质相对减少小液泡变成大液泡，胚囊明显增大质体内淀粉粒消失，出现带状内质网4极核排列方式改变过程示意图在中央相互靠近的上下两个极核相邻的核膜各有一端突出，其中上极核突出方向朝下，下极核突出方向朝上，此期间极核核膜内的核质也随之充满突出部分，即核形状改变的同时核的位置也相应改变。以后2个极核突出部分体积逐渐加大，由于2个极核的交界面始终未发生改变，所以随着突出部分的进一步加大，就逐渐实现了极核由纵排变成横排。大麦胚囊石蜡切片图极核位于中央细胞中，在成熟胚囊中，两个极核相互靠近或融合为一个双倍体的核称为次生

6、核。合点端的三个反足细胞在生殖过程中起的作用可能是参与了营养物质供应和转运到胚囊内的过程。助细胞位于卵细胞的两侧，这两个细胞在受精过程中，特别是引导花粉管走向卵细胞方面起重要作用。花后2h水稻胚囊中受精卵和极核的连续切片通过实验发现稻麦极核受精期：水稻在花后2－4ｈ，大麦小麦在花后3－5h完成。极核受精比卵受精进行的早。水稻胚囊树脂切片图受精后2.5h水稻极核树脂切片图5胚囊中营养物质的分布用高碘酸－希夫反应（PAS）鉴别多糖，苏丹黑B(CBR)鉴别脂类，考马斯蓝R(CBR)鉴别贮存蛋白质。5.1多糖在小麦胚囊即将成熟时期，卵细胞和中央细胞都只积累少量细

7、小的、分布均匀的淀粉粒；成熟胚囊时期，卵细胞和中央细胞中淀粉粒数量和体积均有不同程度增加，大量淀粉粒紧紧围绕卵核分布，中央细胞中淀粉粒数量增加不多，主要是体积的增大；受精时期，当精核进入卵细胞时，卵细胞中淀粉粒数量与分布与成熟时期相似；当精卵融合时，卵核周围淀粉粒略为分散；合子形成以后，淀粉粒则疏松的分散于卵细胞的细胞质中。此过程中，反足细胞中缺少淀粉粒，助细胞中无淀粉粒存在。5.2脂类开花前2－3天胚囊即发育成熟，中央细胞和卵细胞中的脂类颗粒较少，助细胞中脂类较多，反足细胞中无脂类；开花当天胚囊已发育成熟，中央细胞中的脂类有所增加，散布于细胞质中，卵细

8、胞中脂类颗粒较多，助细胞中最多，而反足细胞仍未见到脂类存在；受精时期初生胚乳核已