利用快速共聚焦显微镜观察花粉管中线粒体的分布及其动态变化

线粒体是真核细胞中高度动态变化的一种细胞器。但目前有关植物细胞,尤其是花粉管中线粒体的分布及其动态变化的信息还比较少。本文应用Zeiss 5 live快速共聚焦显微镜结合线粒体荧光探针Mitotracker Green对百合花粉管中线粒体的分布及其动态变化进行了观察和测定。结果显示,正常培养的百合花粉管中线粒体呈倒喷泉式移动,即花粉管基部的线粒体移动到亚顶端后即发生回流,因此花粉管顶端锥形区域内很少观察到线粒体的存在。对单个线粒体进行跟踪分析结果表明花粉管中的线粒体分为快速运动和锚定状态两种。快速移动的线粒体在花粉管两侧质膜下及花粉管中央沿着与花粉管长轴平行的方向运动,在花粉管亚顶端则沿着一定曲线移动;锚定在细胞质中的线粒体则随着胞质环流而被动移动。低浓度的微丝骨架抑制剂Jas处理时间依赖性地引起花粉管亚顶端的线粒体逐渐前移,并最终充满整个花粉管顶端,同时花粉管中快速移动线粒体的比例逐渐减少。上述结果表明,花粉管中的线粒体主要沿着微丝骨架进行快速移动,而花粉管亚顶端精细微丝组成的领区(Collar)在花粉管线粒体的分布和动态变化中起重要作用。     

Latrunculin B处理后青杄花粉管微丝骨架和细胞超微结构的观察

本文应用荧光探针标记技术和透射电子显微镜研究微丝抑制刺(latrunculin b,LATB)处理青杄花粉管后,对其微丝骨架和超微结构的影响.结果表明:LATB剂量依赖性地抑制青杄花粉萌发和花粉管生长;应用荧光探针FTTC-鬼笔环肽标记花粉管中的微丝,发现用正常培养基培养的花粉管中,束状的F-actin以与花粉管长轴平行的方向排列,从花粉管基部一直延伸到花粉管亚顶端,而LATB处理导致微丝的解聚.通过透射电镜观察发现,LATB处理使花粉管顶端的透明区消失,顶端区域被一些空泡、脂粒等占据,线粒体膜破裂,高尔基体片层断裂成泡状结构以至解体.上述研究结果表明:微丝抑制荆LATB通过破坏花粉管微丝的组装和超微结构影响青秆花粉萌发及花粉管生长,因此微丝在青秆花粉萌发、花粉管极性生长模式的建立和维持过程中起重要作用.     

LaCl3对“秦冠”苹果成熟花粉管形态及细胞壁成分的影响

本文以Ca2＋通道抑制剂LaCl3处理“秦冠”苹果成熟花粉,观察其对花粉管生长以及细胞壁成分的影响。结果发现较高浓度LaCl3处理花粉后,花粉萌发和花粉管生长均受到明显抑制,花粉管发生弯曲,膨大,甚至出现多个花粉管萌发等现象。花粉管壁的成分也发生变化。荧光显微镜下观察,正常生长的花粉管纤维素和胼胝质在细胞壁上呈均匀分布,其中胼胝质在顶端微弱分布。处理后,花粉管顶端纤维素荧光较对照明亮,胼胝质并未在花粉管顶端积累。运用免疫荧光标记技术及激光共聚焦显微镜观察,酸性果胶质、酯化果胶和阿拉伯半乳聚糖蛋白均存在于正常生长的花粉管壁上。经过处理后,酸性果胶质和酯化果胶质在花粉管顶端积累,阿拉伯半乳聚糖蛋白明显增加。通过显微红外光谱（ FTIR）技术分析,进一步验证了上述处理导致花粉管壁酸性果胶质和酯化果胶以及壁蛋白含量的增加。上述结果表明,LaCl3改变了细胞壁多糖和蛋白分布、含量以及细胞壁的延展性,从而引起花粉管生长的异常。     

Latrunculin B处理后青杆花粉管微丝骨架和细胞超微结构的观察

本文应用荧光探针标记技术和透射电子显微镜研究微丝抑制剂（latrunculin b,LATB）处理青秆花粉管后,对其微丝骨架和超微结构的影响。结果表明：LATB剂量依赖性地抑制青秆花粉萌发和花粉管生长;应用荧光探针FITC-鬼笔环肽标记花粉管中的微丝,发现用正常培养基培养的花粉管中,柬状的F—actin以与花粉管长轴平行的方向排列,从花粉管基部一直延伸到花粉管亚顶端,而LATB处理导致微丝的解聚。通过透射电镜观察发现。LATB处理使花粉管顶端的透明区消失,顸端区域被一些空泡、脂粒等占据,线粒体膜破裂,高尔基体片层断裂成泡状结构以至解体。上述研究结果表明：微丝抑制剂LATB通过破坏花粉管微丝的组装和超微结构影响青秆花粉萌发及花粉管生长,因此微丝在青扦花粉萌发、花粉管极性生长模式的建立和维持过程中起重要作用。     

青扦花粉萌发及花粉管生长过程中的钾离子流及BaCl2和TEA的影响

本文以裸子植物青扦花粉为材料,运用非损伤、选择性电极技术探究了花粉水合、萌发及花粉管生长过程中的钾离子流,以及抑制剂处理后的影响.研究结果显示:(1)钾离子通道抑制剂BaCl2和TEA(氯化四乙胺)处理推迟花粉萌发;(2)BaCl2和TEA处理后,青扦花粉萌发和花粉管伸长均受到抑制;(3)选择性电极检测结果显示对照花粉不同发育时期钾离子均内流,即花粉水合、萌发及花粉管生长均需大量的钾离子.BaCl2和TEA处理后,花粉的钾离子流动态也随之发生改变.培养3~9 h,钾离子呈明显的外流,12~21 h钾离子内、外流基本平衡,24 h钾离子内流.抑制剂处理导致的钾离子流的紊乱使得花粉不能正常萌发、花粉管不能正常生长.因而,钾离子在青扦花粉萌发及花粉管生长过程中具有重要的调控作用.     

青杄花粉管生长过程中囊泡运输与Ca~（2＋）分布的细胞学研究

应用激光扫描共聚焦显微镜技术,研究并同时定位了Ca2＋及分泌囊泡在青杄花粉管内的空间分布模式与对应关系。利用钙离子特异性荧光探针Fluo-3及分泌囊泡动态变化的指示性染料FM4-64对正在生长的花粉管进行的双重标记显示,青杄花粉管细胞质内Ca2＋从距顶端40～50μm处呈现典型梯度分布,花粉管顶端浓度最高;FM4-64荧光染料主要分布在花粉管质膜周围及花粉管顶端大约15～20μm的地方,而亚顶端区荧光较弱;在正在改变生长方向的花粉管中,FM4-64荧光主要集中在弯曲部位。对二者及与Rop GTPases在花粉管内的空间分布及与功能的关系进行了讨论。     

银杏花粉萌发生长与分枝式花粉管形成的观察

本研究采用半薄切片法和扫描电镜等技术对银杏（Ginkgo bilobaL.）花粉管的体内萌发与生长以及花粉的离体培养进行了观察,结果表明：（1）银杏花粉粒通过传粉滴收缩后到达胚珠珠孔处,并经珠孔道进入贮粉室内停留,约7 d后花粉粒开始萌发;（2）贮粉室内的花粉最初萌发出的花粉管与花粉粒的四细胞轴几乎垂直,表现出明显的侧向萌发特征。初始花粉管在贮粉室内的生长方向无规律,有的通过一定的贮粉室空间向较远的珠心组织细胞间隙生长,有的直接进到较近的珠心组织细胞间隙,花粉管的生长不损伤珠心组织细胞;（3）花粉离体培养过程中会迅速发生水合作用,花粉粒由船形变为圆球形。48 h后花粉外壁脱落,管细胞膨大,花粉管自管细胞膨大处萌发。随着花粉管的生长,管细胞核移动进入花粉管内,而生殖细胞仍留在花粉粒内。伸长的花粉管可分为淀粉粒区和透明区,花粉管末端易形成多种类型的分枝。花粉管内原生质呈喷泉状流动。     

'秦冠'苹果花粉培养及微丝骨架的变化

以'秦冠'苹果花粉为试材,采用花粉离体培养法,研究了不同培养基组分以及温度对苹果花粉萌发的影响.结果表明:(1)蔗糖和硼酸在一定质量浓度范围内,对苹果花粉萌发及花粉管生长起促进作用,但超过一定质量浓度时则起抑制作用.秦冠苹果花粉最适的培养基为20%蔗糖和0.01%硼酸,花粉的萌发率可以达到60%.在此基础上,以Alexa Fluor 488phalloidin作为肌动蛋白微丝的探针,运用激光共聚焦显微镜技术,观察了苹果花粉萌发过程中微丝骨架的分布变化动态;(2)在未水合的苹果花粉粒中,均匀分布着短小弯曲、颗粒环形微丝.在水合而未萌发的的花粉中,微丝呈网状分布在胞质中,萌发沟部分肌动蛋白束网络较致密,中央胞质部分较疏松.花粉萌发后,微丝转变为平行排列,向花粉管伸长的方向延伸聚集,与花粉管纵向平行排列;(3)生长异常的花粉管内其微丝状态也异常.     

干旱胁迫对小麦中国春-Synthetic 6x代换系叶片超微结构的影响

观察比较了干旱胁迫下两个小麦代换系品种及其亲本旗叶超微结构的差异,结果表明:在正常灌水务件下,父本Synthetic 6x、母本中国春以及2D、5D代换系旗叶叶肉细胞中叶绿体、细胞核、线粒体结构正常.干旱胁迫条件下,抗旱性较强的父本Synthetic 6x与2D代换系变化较小,叶绿体稍显膨胀,基粒片层较发达,淀粉粒较多;细胞核与线粒体无明显变化.而抗旱性较弱的母本中国春与5D代换系变化明显,叶绿体膨胀成球形,类囊体肿胀,基质片层模糊,脂类小滴增加,淀粉粒数量减少,郝分叶绿体开始解体;线粒体部分外膜断裂.嵴结构模糊不清;细胞核无明显变化.叶肉细胞变化程度与小麦的抗旱性呈负相关.     

平场定量相位显微镜在骨髓间充质干细胞线粒体动力学观察中的应用研究（特邀）

分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,传代纯化后接种至共聚焦培养皿,置于自主研发搭建的平场定量相位显微镜下,利用荧光及相位双通道证实线粒体特征后,进行长时间无标记观察,分析平场定量相位显微镜观察到的线粒体分裂、融合过程,以及细胞凋亡过程中的线粒体变化。平场定量相位显微镜无标记观察到的线粒体可与荧光标记的线粒体完全重叠,表明平场定量相位显微镜可以清晰观察线粒体并进行无标记高分辨率成像。同时,平场定量相位显微镜可以对培养条件下的骨髓间充质干细胞进行长时间无标记观察,并高分辨率记录线粒体分裂、融合过程。此外,还利用平场定量相位显微镜首次完整记录了CCCP作用下线粒体的变化,该变化直观地呈现了线粒体途径的细胞凋亡过程。平场定量相位显微镜可以对培养的细胞进行长时间无标记高分辨率观察,为线粒体动力学的研究提供了一种新的观察手段。     

裸子植物和被子植物花粉管生长机制的细胞学比较

为了比较裸子植物和被子植物花粉管生长机制,本研究利用激光共聚焦显微镜、全内反射荧光显微镜、透射电子显微镜观测比较了青杄、雪松、烟草和百合花粉管中FM4-64染色的时间变化特性和波动特性、囊泡移动速度、单位时间内细胞壁体积的增加,结果发现:与被子植物烟草和百合花粉管相比,裸子植物青杄和雪松花粉管中FM4-64荧光强度前期...     

天竺葵花粉中特殊形态的线粒体及其超微结构

本文应用电子显微镜技术详细研究了研究天竺葵花粉中出现的异型线粒体的超微结构。在小孢子大液泡时期到二细胞雄配子体初期。细胞质（营养细胞质）中出现呈各种特殊形态的线粒体，如极度拉长形，长棒形，哑铃形和环形等。在成熟花粉中出现囊泡化的线粒体。哑铃形和拉长形的线粒体可能与线粒体的增殖有关。而线粒体体积的增大可能与高尔基小泡有关。     

拟南芥花粉管的原位冷冻扫描电镜实验方法

花粉管在双受精过程中发挥着至关重要的作用,因此观察花粉管的生长是进行相关研究的重要手段.冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)可实现对花粉管的原位观察,但由于花粉管样品的特殊性,常规制样方法并不适用.为此,研究者针对不同生长阶段的花粉管设计了两种冷冻扫描电镜的原位观察方法,并证实采用插秧式粘贴方法适用于柱突处的花粉管、采用液氮剥离方法适用于胎座表面处的花粉管,二种方法均可成功观察到花粉管的原位和原貌信息,为花粉管行为和相关受精机制的研究提供了有效方法.     

N元素偏聚对2205双相不锈钢微观组织结构的影响

采用金相、SEM、XRD和EBSD等分析方法,对双相不锈钢管N元素偏聚区域组织进行成分及结构的分析.结果表明:双相不锈钢管有100μm宽的带状N元素偏聚区,中心开裂,该区域基本为奥氏体单相组织,内部晶粒粗大且为等轴晶,以Σ3重位点阵(CSL)晶界为主,出现频率约为40%.而远离偏聚区中,铁素体奥氏体双相组织的相比例正常,奥氏体晶粒细小呈条状,也以Σ3晶界为主,出现频率降为27%.N偏聚区奥氏体与正常区奥氏体组织均可形成<111>∥RD及<110>∥ND方向的织构,但偏聚区奥氏体织构强度较之正常区域弱.     

A Cost Effective Reference Data Sampling Algorithm Using Fractal Analysis

A random sampling or systematic sampling method is commonly used to assess the accuracy of classification results. In remote sensing, with these sampling methods, much time and tedious work are required to acquire sufficient ground truth data. So, a more effective sampling method that can represent the characteristics of the population is required. In this study, fractal analysis is adopted as an index for reference sampling. The fractal dimensions of the whole study area and the sub‐regions are calculated to select sub‐regions that have the most similar dimensionality to that of the whole area. Then the whole area's classification accuracy is compared with those of sub‐regions, and it is verified that the accuracies of selected sub‐regions are similar to that of whole area. A new kind of reference sampling method using the above procedure is proposed. The results show that it is possible to reduce sampling area and sample size, while keeping the same level of accuracy as the existing methods.