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。     

水生植物冷冻扫描电镜和常规扫描电镜成像效果比较

比较了三种水生植物(单星藻、芜萍和水蓑衣)的冷冻扫描电镜和常规扫描电镜成像效果,两种方法观察到的样品表面结构差异明显.冷冻扫描电镜下的样品形态饱满、无塌陷皱缩,藻细胞表面的脊状凸起和水生植物叶片上的气孔结构清晰、无变形;而常规扫描电镜冷冻干燥的样品因脱水皱缩变形,甚至表面部分塌陷.冷冻扫描电镜可以有效地解决水生植物样品因脱水而皱缩变形的问题,最大程度地保持样品原本的细微结构特征,非常适合用于含水量高的水生植物样品的超微结构观察.     

一种新型冷冻扫描电镜专用样品台的研制及其在小球藻微观形貌表征中应用

本文研制了一种能同时放置多个液体、半液体或粘稠类样品的新型冷冻扫描电镜专用样品台;利用研制的样品台开展了水溶液体系中小球藻微观形貌扫描电子显微学研究,比较了混合膜法和铆钉法两种制样方式对冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)法直接观察水溶液中小球藻形貌的不同效果.结果表明:混合膜法是小球藻以吸附在膜表面的形式后冷冻观察,在-...     

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.     

冷冻超薄切片技术用于高分子材料的透射电镜研究

高分子材料一般质地较软,有很大韧性,常规的冲击断裂断口观察主要用于扫描电镜,而透射电镜(TEM)观察要求样品厚度在100 nm以下,因而对高分子材料需经过前处理,而冷冻超薄切片适用于高分子材料的前处理,是一种有效的透射电镜制样方法.不同的高分子材料其厚度、强度、韧性、玻璃化转变温度以及吸水性都有所差别,因此材料的前处理...     

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...     

含水生物样品的环境扫描电镜观察

目前，在常规的扫描电镜中观察含水的生物样品有两种方法：（１）用戊二醛和锇酸固定细胞的骨架，再用乙醇脱水，二氧化碳临界点干燥后喷金，然后放入扫描电镜观察。（２）样品深度冷冻后使用冷冻样品台放入扫描电镜观察。以上两种制备方法都会使样品失去原来的自然面貌。...     

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。     

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。     

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...     

混合纤维素微孔滤膜用于液体藻类的冷冻扫描电镜样品制备

为了优化针对液体培养藻类细胞的冷冻扫描电镜制样条件,以铜绿微囊藻和蛋白核小球藻为材料,比较了混合纤维素微孔滤膜(混合膜)和滤纸对藻细胞的富集作用以及冷冻扫描电镜观察效果.结果表明:混合膜的孔隙较小且孔径分布均匀,正反两面均能有效吸附藻细胞.与滤纸相比,混合膜上吸附的藻细胞数量较多,细胞形态饱满,无皱缩变形,成像效果好.混合膜比滤纸更适合于微小藻类液体样品的冷冻扫描电镜样品制备.     

Selective Enhancement of Inner Tube Photoluminescence in Filled Double‐Walled Carbon Nanotubes

A highly selective enhancement of the optical response of the inner tubes of double‐walled carbon nanotubes has been identified upon transformation of the residual C atoms inside the hollow core to linear carbon chains (LCC). By varying the growth conditions and using standardized suspensions, it has been observed that this optical response depends sensitively on the tube diameter and LCC growth yield. It is reported how the formation of LCC by postsynthesis annealing at 1400 °C leads to an increase of the photoluminescence (PL) signal of the inner tubes up to a factor of 6 for tubes with (8,3) chirality. This behavior can be attributed to a local charge transfer from the inner tubes to the carbon chains, counterbalancing quenching mechanisms induced by the outer tubes. These findings provide a viable pathway to enhance the low PL quantum yield of double‐walled carbon nanotubes and proof the capability of inner tubes to exhibit photoluminescence.     

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。     

'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.     

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。     

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.