外源钙对花粉管胞吞/胞吐速率和细胞壁成分的影响

为了探索花粉管生长调控的机制,本研究利用花粉管模型,结合超微结构观察测量花粉管的内径,壁厚,囊泡大小,首次定量分析了花粉管生长速度变化过程中的胞吞和胞吐速率变化。结果发现在0.01%外钙浓度下花粉管平均生长速率为(8.74±1.83)μm/min,胞吐速率9 043个/min,胞吞速率344 749个/min;在0.3%浓度下花粉管均生长速率为(3.47±0.93)μm/min,胞吐速率12 873个/min,胞吞速率517 738个/min;这证明了花粉管生长速度与胞吞胞吐速率不成直接的正比关系。其次通过细胞壁成分的荧光标记观察,还发现在0.3%的外钙浓度下,花粉管细胞壁中胼胝质明显增加,顶端生长点细胞壁内纤维素和酸性果胶略有增多。这表明细胞壁成分的变化对于花粉管生长速度的调节有着重要的影响。     

花粉管顶端FM4-64波动调控机制的细胞学研究

本文通过比较0.3％细胞外钙浓度下生长的和正常培养基下生长的百合花粉管中F4-64荧光波动特性,研究花粉管顶端FM4-64波动机制.结果发现在0.3％外钙浓度下,花粉管中FM4-64波动平均频率减少为对照花粉管的38％,几乎等于花粉管生长速度减少的值;FM4-64波动的平均振幅增大为对照花粉管中的1.84倍,接近于囊泡...     

外源硼和钙对“索邦”百合花粉萌发和花粉管生长的影响

本文采用花粉液体培养法研究硼、钙离子对"索邦"百合花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明:百合花粉萌发和花粉管生长需要适宜的外源硼酸,适宜浓度为1mmol/L,低浓度促进花粉萌发和花粉管生长,而浓度过高则起抑制作用。适量的外源钙离子有利于花粉萌发和花粉管生长,适宜浓度为1mmol/L,高离子浓度抑制花粉萌发和花粉管生长。     

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。     

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。     

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.     

GABA合成抑制剂对花粉管生长过程中线粒体活动及ROS分布的影响

应用激光共聚焦显微镜和全内反射荧光显微镜,以青杄花粉为供试材料,研究 γ?氨基丁酸(gamma?amino butyric acid,GABA)合成抑制剂3?MP对线粒体活动规律以及活性氧(reactive oxygen species,ROS)分布范围的影响.结果表明:正常条件下,线粒体的活动规律为由花粉管基部移动到亚顶端后随即发生回流,并主要集中在花粉管的顶端和亚顶端;3?MP处理后,线粒体前移并充满整个花粉管的膨胀区,同时花粉管中快速移动线粒体的比例也逐渐减少.此外,正常条件下,花粉管的顶端区域存在一个以顶端为基础的陡峭的ROS梯度;用3?MP处理后,ROS由花粉管顶端扩散至整个膨胀区.这些结果丰富了GABA影响裸子植物花粉极性生长的研究.     

两步生长和直接生长GaAs/Si单晶薄膜的比较

报道了采用热壁外延(HWE)技术,在(100),(111)和(211)三种典型Si表面通过两步生长和直接生长法制备GaAs单晶薄膜,经过拉曼光谱、霍尔测试和荧光光谱分析比较,得出结论:(1)相同取向Si衬底,两步生长法制备的GaAs薄膜结晶质量比直接生长法制备的GaAs薄膜的要好;(2)采用HWE技术在Si上异质外延GaAs薄膜,其表面缓冲层的生长是降低位错、提高外延质量的基础;(3)不同取向Si衬底对GaAs外延层结晶质量有影响, (211)面外延的GaAs薄膜质量最好,(100)面次之,(111)面最差.     

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。     

'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.     

管材激光弯曲成形有限元工艺仿真及其机理研究

管材激光弯曲成形是一种柔性金属塑性成形方法,将连续的激光光斑简化为一间歇跳跃的方形面热源,并且考虑材料性能参数与温度的相关性,建立了管材激光弯曲成形的热-机耦合有限元工艺仿真模型。有限元仿真结果表明:同板料的激光弯曲成形一样,对应于加热和冷却阶段,管材的激光弯曲成形也分别经历反向弯曲和正向弯曲两个变形阶段,管材激光弯曲成形的内在机理是典型的温度梯度机理。     

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。