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...     

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...     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

掺Er~(3+)碲硼酸盐玻璃1.53μm波段荧光强度提高研究

用高温熔融法制备了系列70TeO2-(25-x)B2O3-xGeO2-5Na2O(x=5,10,15和20 mol%)掺Er3+碲硼酸盐玻璃。为提高1.53μm波段的荧光发射强度,测试了玻璃样品的吸收光谱、红外透射谱、1.53μm波段荧光谱及4I13/2能级Er3+荧光寿命,结合Judd-Ofelt(J-O)理论分析了Er3+光谱特性随玻璃组分含量的变化,进而研究了玻璃中OH基对1.53μm波段荧光强度的影响。结果表明,碲硼酸盐玻璃具有较好的宽带荧光谱特性,其有效带宽大于72 nm;随着玻璃中GeO2逐步替代B2O3,1.53μm波段荧光强度相应提高。同时,通过O2鼓泡除水处理,能减少玻璃中OH基含量并减弱4I13/2能级上Er3+到OH基的无辐射能量传递,从而进一步提高了Er3+荧光寿命和1.53μm波段荧光强度。     

7种云杉属树种花粉形态特征及其系统学的意义

通过扫描电镜观测了云杉属7个种的花粉形态,运用数据统计和图片分析的方法对花粉形态进行对比研究.结果显示:云杉属7个种的花粉大小变动范围为84.59～103.18 μm,均属于两气囊松科花粉;花粉体近极面与气囊过渡明显,形成帽沿;气囊表面纹理较平滑,在种间变异不显著.萌发沟位于花粉体远极面两气囊之间,呈现沟痕的形式.根据...     

Indium bump array fabrication on small CMOS circuit for flip-chip bonding

We demonstrate a novel method for indium bump fabrication on a small CMOS circuit chip that is to be flip-chip bonded with a GaAs/AlGaAs multiple quantum well spatial light modulator.A chip holder with a via hole is used to coat the photoresist for indium bump lift-off.The 1000μm-wide photoresist edge bead around the circuit chip can be reduced to less than 500μm,which ensures the integrity of the indium bump array.64×64 indium arrays with 20μm-high,30μm-diameter bumps are successfully formed on a 5×6.5 mm~2 CMOS chip.     

缩短RFMEMS开关释放时间的上悬梁方法

针对RF MEMS开关释放时间过长的问题,提出了在开关梁上设计一个上悬梁的方法,以增大开关梁所受压膜阻尼,抑制开关梁在平衡位置附近的振动,从而缩短RF MEMS开关的释放时间。给出了这种方法的相关理论、等效模型及仿真结果。通过ANSYS仿真雷声梁在设置上悬梁前后的动态特性:对于4μm高的梁,释放时间由设置上悬梁前的103μs(0.5μm厚),176μs(0.8μm厚)和232.5μs(1.1μm厚)分别下降为53.3,89和123.4μs;对于3μm高0.5μm厚的梁,释放时间由43.3μs下降为22μs。仿真结果均表明:在标准大气压下,当雷声梁高度为上悬梁高度的一半时,加入上悬梁后雷声梁的释放时间约为原来的1/2,即开关速度约为原来的2倍。     

激光二极管抽运的被动调Q Nd∶GdVO_4激光器

利用激光二极管作为抽运源,分别用Cr4+∶YAG,GaAs和染料片作为饱和吸收体,研究了Nd∶GdVO4激光器的被动调Q特性。Nd∶GdVO4晶体尺寸为4mm×4mm×6mm,掺Nd浓度为1%。利用小信号透过率分别为91%和95%的Cr4+∶YAG,调Q的阈值分别为063W和057W;在抽运功率为369W时,分别得到了脉宽为64ns,80ns,脉冲能量为366μJ,341μJ,重复率为325kHz,378kHz的稳定调Q脉冲。利用580μm厚的GaAs调Q的阈值为039W,在抽运功率为369W时,得到了脉宽为78ns,脉冲能量为215μJ,重复率为366kHz的稳定调Q脉冲。利用初始透过率为70%的染料片调Q获得的脉冲最窄,但是其插入损耗大,抽运阈值高,输出也不稳定。     

'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.     

中红外波段高速硅基电光调制器设计与优化（特邀）

作为中红外波段中最接近O波段和C波段的波段,2 μm波段区域逐渐引起人们的广泛关注。主要对2 μm波段的马赫-增德尔型调制器进行优化设计和仿真,根据2 μm波长下光模场分布的特点,选用具有340 nm厚度顶层硅的SOI衬底,结合实际工艺中240 nm硅刻蚀深度,得到宽度为600 nm以及平板层厚度为100 nm的最优脊波导结构。通过优化掺杂浓度和掺杂区位置获得综合性能最优的调制器器件,在4 V反向偏压下器件光损耗为5.17 dB/cm,调制效率为2.86 V·cm,静态消光比为23.8 dB,3dB EO带宽为27.1 GHz。同时,与220 nm厚度顶层硅器件相比较,器件的综合性能更为优越。研究内容为后续器件实际制作提供了依据,也为后续2 μm波段光收发集成模块所需调制器设计提供了新的方向。