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刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征

孙鹏 戴丽 徐兆翮 孙非 袁存权 胡瑞阳 孙宇涵 李云

孙鹏, 戴丽, 徐兆翮, 孙非, 袁存权, 胡瑞阳, 孙宇涵, 李云. 刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
引用本文: 孙鹏, 戴丽, 徐兆翮, 孙非, 袁存权, 胡瑞阳, 孙宇涵, 李云. 刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
SUN Peng, DAI Li, XU Zhao-he, SUN Fei, YUAN Cun-quan, HU Rui-yang, SUN Yu-han, LI Yun. Distribution of Ca2+ in the stigma and style of Robinia pseudoacacia during pollen germination and pollen tube elongation.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
Citation: SUN Peng, DAI Li, XU Zhao-he, SUN Fei, YUAN Cun-quan, HU Rui-yang, SUN Yu-han, LI Yun. Distribution of Ca2+ in the stigma and style of Robinia pseudoacacia during pollen germination and pollen tube elongation.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394

刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征

doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
基金项目: 

林业公益性行业科研专项(20104013)、国家自然科学基金项目(31170629)、“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD01B0601)、教育部创新团队发展计划项目(IRT13047)。

详细信息
    作者简介:

    孙鹏,博士。主要研究方向:林木育种。Email: sunpeng1017@163.com 地址:450003河南省郑州市金水区纬五路3号中国林业科学研究院经济林研究开发中心。
    责任作者: 李云,教授,博士生导师。主要研究方向:林木育种。Email: yunli63@163.com 地址:100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学118信箱。

    孙鹏,博士。主要研究方向:林木育种。Email: sunpeng1017@163.com 地址:450003河南省郑州市金水区纬五路3号中国林业科学研究院经济林研究开发中心。
    责任作者: 李云,教授,博士生导师。主要研究方向:林木育种。Email: yunli63@163.com 地址:100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学118信箱。

Distribution of Ca2+ in the stigma and style of Robinia pseudoacacia during pollen germination and pollen tube elongation.

  • 摘要: 以去雄后人工授粉的刺槐花为试验材料,并以去雄后不授粉的花为对照,利用焦锑酸钙沉淀法分析刺槐柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。结果发现:花粉在萌发前,其萌发孔聚集了大量的钙沉淀。授粉作用会很快促使柱头表面泡状分泌物和胞外基质钙含量增加。随着大量花粉萌发完成,柱头泡状分泌物内的钙含量开始下降,但是柱头胞外基质的钙含量下降不明显,这表明柱头泡状分泌物的钙离子对花粉萌发可能有促进作用。刺槐的花柱含有一个中空花柱道,中空花柱道周围有一层通道细胞,不论授粉与否,通道细胞液泡和细胞壁上都有大量钙离子,这些钙离子对花粉管的生长可能有诱导作用。刺槐花柱内的钙离子梯度现象不明显。本研究结果有利于揭示刺槐乃至其他豆科植物柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。
  • [1] ZHANG J S, YANG H Y, ZHU L, et al. Ultracytochemical localization of calcium in the stigma, style and micropyle of sunflower [J]. Acta Botanica, 1995, 37(9): 691-696.
    [2] BREWBAKER J L, KWACK B H. The essential role of calcium ion in pollen germination and pollen tube growth [J]. Am J Bot, 1963, 50: 859-865.
    [3] ZHANG J S, YANG H Y, ZHU L,et al. Ultracytochemical localization of calcium in the pollen tube track of cotton gynoecium [J]. Acta Botanica, 1997, 39(2): 121-125.
    [4] HOLDAWAY-CLARKE T L, FEIJO J A, HACKETT G R, et al. Pollen tube growth and the intracellular cytosolic calcium gradient oscillate in phase while extracellular calcium influx is delayed [J]. Plant Cell, 1997, 9: 1999-2010.
    [5] YU F L, ZHAO J, LIANG S P, et al. Ultracytochemical localization of calcium in the gynoecium and embryo sac of rice [J]. Acta Botanica, 1999, 41(2): 125-129.
    [6] MASCARENHAS J P, MACHLIS L. Chemotropic response of Antirrhinum majus pollen to calcium [J]. Nature, 1962, 196:292-293.
    [7] 张劲松, 杨弘远, 朱绫, 等. 向日葵柱头、花柱和珠孔中钙分布的超微细胞化学定位 [J]. 植物学报, 1995, 37(9): 691-696.
    [8] XIE C T, QIU Y L, GE L L,et al. The distribution of calcium in the stigma and style of tobacco during pollen germination and tube growth [J]. Journal of Plant Physiology and Molecular Biology, 2005, 31(1): 53-61.
    [9] 张劲松,杨弘远,朱绫,等. 陆地棉雌蕊的花粉管生长途径中钙分布的超微细胞化学定位 [J]. 植物学报, 1997, 39(2): 121-125.
    [10] YANG S J, SONG Y X, DENG H,et al. Calcium distribution in the stigma and germinating pollen of Lycium barbarum [J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin, 2007, 27(9):1782-1789.
    [11] 余凡立, 赵洁, 梁世平, 等. 水稻雌蕊与胚囊中钙的超微细胞化学定位 [J]. 植物学报, 1999, 41(2): 125-129.
    [12] SUN P, DAI L, HU R Y,et al. Flowering characteristics and pollination and mating patterns of Robinia pseudoacacia [J]. Journal of Northeast Forestry University, 2012, 40(1): 6-11.
    [13] MA J J, YU F M, ZHANG L B,et al. Variation in different forms of calcium distribution rate in different tissues and organs of wild Cerasus humilis during growth stage [J]. Scientia Silvae Sinicae, 2011, 47(7): 97-101.
    [14] ZHAO J, YANG H Y, LORD E M. Calcium levels increase in the lily stylar transmitting tract after pollination [J]. Sex Plant Reprod, 2004, 16: 259-263.
    [15] LIU N. Thestructure of stigma and style [J]. Bulletin of Biology, 1998, 33(4): 15-17.
    [16] 谢潮添, 邱义兰, 葛丽丽, 等. 烟草花粉萌发和花粉管生长期间柱头和花柱中的钙分布 [J]. 植物生理与分子生物学学报, 2005, 31(1): 53-61.
    [17] 杨淑娟, 宋玉霞, 邓桦, 等. 宁夏枸杞柱头和萌发花粉中钙分布特征 [J]. 西北植物学报, 2007, 27(9): 1782-1789.
    [18] QIU Y L, LIU R S, XIE C T, et al. The dynamics of calcium distribution in stigma and style of lettuce (Lactuca sativa L.) before and after pollination [J]. Acta Biologiae Experimentalis Sinica, 2005, 38(4): 277-286.
    [19] QI X J, ZHANG S L, FANG J B. Ultracytochemical localization of calcium of kiwifruit pollen growth in situ [J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin, 2010, 30(12): 2400-2405.
    [20] HE C P, YANG H Y. Ultracytochemical localization of calcium in the embryo sac of sun flower [J]. Chin J Bot, 1992, 4: 99-106.
    [21] GE L L, CHAO T X, HUI Q T, et al. Distribution of calcium in the stigma and style of tobacco during pollen germination and tube elongation [J]. Sex Plant Reprod, 2009, 22: 87-96.
    [22] 孙鹏, 戴丽, 胡瑞阳, 等. 刺槐开花传粉及交配方式 [J]. 东北林业大学学报, 2012, 40(1): 6-11.
    [23] 马建军, 于凤鸣, 张立彬, 等. 野生欧李生长期各组织器官中不同形态钙的分配率变化 [J]. 林业科学, 2011, 47(7): 97-101.
    [24] SHARMA B, BHATLA S C. Elemental and biochamical markers of stigma receptivity in sunflower [J]. Acta Physiol Plant, 2014, 36(6): 1299-1311.
    [25] ZIENKIEWICZ K, REJN J D, SUREZ C, et al. Whole-Organ analysis of calcium behavior in the developing pistil of olive (Olea europaea L.) as a tool for the determination of key events in sexual plant reproduction [J]. BMC Plant Biol, 2011, 11: 150.
    [26] REISS H D, HERTH W. Visualization of Ca2+ gradient in growing pollen tubes of Lilium longiflorum with chlorotetracycline fluorescence [J]. Protoplasma, 1978, 97: 373-377.
    [27] POLITO V S. Membrane-associated calcium during pollen grain germination: a micro fluorometric analysis [J]. Protoplasma, 1983, 117: 226-232.
    [28] BEDNARSKA E. The effect of exogenous Ca2+ ions on pollen grain germination and pollen tube growth: investigations with 45Ca2+ together with verapamil, La3+ and ruthenium red [J]. Sex Plant Reprod, 1989, 2: 53-58.
    [29] BEDNARSKE E. Calcium uptake from the stigma by germinating pollen in Primula officinalis L.and Ruscus aculeatus L [J]. Sex Plant Reprod, 1991, 4: 36-38.
    [30] 刘宁. 花柱和柱头的结构 [J]. 生物学通报, 1998, 33(4): 15-17.
    [31] TIRLAPUR U K, SHIGGAION S V. Distribution of Ca2+ and calmodulin in the papillae cells of the stigma surface, visualized by chlorotetracycline and fluorescing calmodulin-binding phenothia-zines [J]. Annu Biol, 1988, 4: 49-53.
    [32] 邱义兰, 刘如石, 谢潮添, 等. 莴苣授粉前后柱头与花柱中钙的分布变化 [J]. 实验生物学报, 2005, 38(4): 277-286.
    [33] 齐秀娟, 张绍铃, 方金豹. 猕猴桃花粉原位生长过程中Ca2+的超微细胞化学定位 [J]. 西北植物学报, 2010, 30(12): 2400-2405.
    [34] ZHANG J S, YANG H Y, ZHU L, et al. Ultracytochemical localization of calcium in the stigma, style and micropyle of sunflower [J]. Acta Bot Sin, 1995, 37: 691-696.
    [35] ZHANG J S, YANG H Y, ZHU L, et al. Ultracytochemical localization of calcium in the pollen tube track of cotton gynoecium [J]. Acta Bot Sin, 1997, 39: 121-125.
    [36] LENARTOWSKA M, BEDNARSKA E, BUTOWT R. Ca2+ in the pistil of Petunia hybrida Hort. during growth of the pollen tube: cytochemical and radiographic studies [J]. Acta Biol Crac Ser Bot, 1997, 39: 79-89.
    [37] YU F L, ZHAO J, LIANG S P, et al. Ultracytochemical localization of calcium in gynoecium and embryo sac of rice [J]. Acta Bot Sin, 1999, 41: 125-129.
  • [1] 王雅慧, 彭祚登, 李云.  豫西浅山区不同世代刺槐林土壤养分与结构特征 . 北京林业大学学报, 2020, 42(3): 54-64. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190263
    [2] 高述民, 杨慕菡, 祝园园, 周燕.  CMLs参与调控植物花粉授粉竞争的作用 . 北京林业大学学报, 2019, 41(3): 143-150. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180375
    [3] 孙恒, 冀晓东, 赵红华, 杨茂林, 丛旭.  人工林刺槐木材物理力学性质研究 . 北京林业大学学报, 2018, 40(7): 104-112. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180030
    [4] 彭向永, 刘俊祥, 李振坚, 程运河, 孙振元.  蒿柳花粉离体萌发及花粉管生长特性 . 北京林业大学学报, 2017, 39(3): 81-86. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160162
    [5] 刘建鑫, 于晓南.  芍药与牡丹远缘杂交花粉萌发与花粉管生长行为观察 . 北京林业大学学报, 2016, 38(9): 80-86. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150439
    [6] 张国君, 张士权, 孙宇涵, 李丽, 辛红河, 袁存权, 李云.  刺槐优良无性系饲料特性区域化试验初报 . 北京林业大学学报, 2013, 35(5): 8-14.
    [7] 张国君, 李云, 徐兆翮, 孙鹏, 孙宇涵, 黄禄君.  引种刺槐无性系形态及叶片营养的初步研究 . 北京林业大学学报, 2012, 34(2): 52-56.
    [8] 张国君, 袁存权, 汪洋, 李云, 徐兆翮, 孙鹏.  刺槐无性系叶片营养价值变异分析 . 北京林业大学学报, 2012, 34(4): 42-47.
    [9] 刘剑锋, 颜堃, 程云清, 王占武, 邹振峰.  榛子花粉生活力和柱头可授性与结实特征研究 . 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 58-63.
    [10] 殷鸣放, 杨琳, 殷炜达, 雷庆国, 谭希斌, 张艳会, 李志伟.  油松、刺槐与杨树树干材积碳储量动态变化研究 . 北京林业大学学报, 2011, 33(5): 65-68.
    [11] 徐飞, 郭卫华, 徐伟红, 王仁卿.  刺槐幼苗形态、生物量分配和光合特性对水分胁迫的响应 . 北京林业大学学报, 2010, 32(1): 24-30.
    [12] 何明, 翟明普, 曹帮华.  水分胁迫下增施氮、磷对刺槐无性系苗木光合特性的影响 . 北京林业大学学报, 2009, 31(6): 116-120.
    [13] 姜金仲, 李云, 贺佳玉, 李谷悦, 王巍.  刺槐同源四倍体种子促萌措施研究 . 北京林业大学学报, 2008, 30(5): 78-82.
    [14] 刘秀萍, 陈丽华, 宋维峰, 高振林, 张超波, .  边坡形态对刺槐林边坡稳定性的影响 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 228-233.
    [15] 陈丽华, 刘秀萍, 宋维峰, 张超波.  刺槐林边坡稳定性有限元分析 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 206-210.
    [16] 陈丽华, 刘秀萍, 宋维峰, 高振林, 张超波.  降雨条件下刺槐林边坡稳定性分析 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 211-214.
    [17] 刘秀萍, 陈丽华, 宋维峰, 高振林, 张超波, .  刺槐林造林密度对边坡稳定性的影响 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 234-239.
    [18] 张川红, 郑勇奇, 刘宁, 宗亦尘, 焦明, 郭慧玲.  刺槐对乡土植被的入侵与影响 . 北京林业大学学报, 2008, 30(3): 18-23.
    [19] 邵杰, 周艳萍, 孙志蓉, 于文吉, 李黎, 张建军, 张志山, 马玲, 张春晓, 雷妮娅, 郑景明, 金则新, 吕文华, 宋先亮, 奚如春, 武林, 郎璞玫, 吴家兵, 索安宁, 高克昌, 许景伟, 李俊, 刘足根, 周睿, 于海霞, 陆平, 焦雯珺, 葛剑平, 盖颖, 陈少良, 习宝田, 朱教君, 蔡锡安, 李传荣, 于志明, 毕华兴, 马履一, 李钧敏, 翟明普, 余养伦, Kwei-NamLaw, 赵文喆, 饶兴权, 朱清科, 赵广杰, 郑红娟, 关德新, 赵秀海, 张小由, 纳磊, 韦方强, 戴伟, 陈勇, 曾小平, 方家强, 张春雨, 王瑞刚, 樊敏, 谭会娟, 崔鹏, ClaudeDaneault, 李笑吟, 夏良放, 李增鸿, 马履一, 张宇清, 王天明, 李俊清, 赵平, 张弥, 江泽慧, 杨永福, 贾桂霞, 于波, 朱艳燕, 王文全, 袁小兰, 殷宁, 王贺新, 韩士杰, 陈雪梅, 刘丽娟, 李丽萍, 袁飞, 贺润平, 张欣荣, 郭孟霞, 吴秀芹, 李庆卫, 王卫东, 邓宗付, 唐晓军, 何明珠, 刘鑫, 蒋湘宁, 郑敬刚, 于贵瑞, 王月海, 吴记贵, 孔俊杰, 王娜, 毛志宏, 熊颖, 王旭琴, 江杰, 葛剑平, 王瑞辉, 王贵霞, 李新荣, 孙晓敏, 林靓靓, 聂立水, 董治良, 郭超颖, .  培养基组分对青离体花粉萌发和花粉管生长的影响 . 北京林业大学学报, 2007, 29(1): 47-52.
    [20] 李世东, 时尽书, 孙晓梅, 徐双民, 潘存德, 张宇清, 金小娟, 窦军霞, 张冰玉, 谭伟, 翟明普, 王玉杰, 颜容, 吕建雄, 胡晓丽, 范丙友, 李绍才, 肖生春, 南海龙, 朱教君, 陈文汇, 李发东, 杨振德, 高峻, 肖洪浪, 师瑞峰, 王云琦, 胡诗宇, 张守攻, 朱清科, 刘红霞, 三乃, 张一平, 李建章, 康宏樟, 田小青, 孙海龙, 苏晓华, 谢益民, 周春江, 韩海荣, 冯仲科, 孟平, 刘俊昌, 宋献方, 骆秀琴, 齐实, 赵博光, 李义良, 李智辉, 杨志荣, 周文瑞, 蒋佳荔, 王笑山, 蔡怀, 陆海, 吴斌, 赵双菊, 张雁, 齐实, 马钦彦, 姜伟, 刘昌明, 岳良松, 朱金兆, 姚山, 蒲俊文, 于静洁, 伊力塔, 宋清海, 葛颂, 张岩, 齐力旺, 张劲松, 张永安, 蒋湘宁, 赵有科, 何磊, 张德荣, 吴庆利, 康峰峰, 刘元, 杨聪, 褚建民, 石丽萍, 吕守芳, 马超德, 崔保山, 曲良建, 刘鑫宇, 朱林峰, 王建华, 王玉珠, 刘相超, 田颖川, 胡堃, 唐常源.  小钻杨和刺槐根系养分吸收的动力学研究 . 北京林业大学学报, 2006, 28(2): 29-33.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-28
  • 刊出日期:  2015-11-30

刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征

doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
    基金项目:

    林业公益性行业科研专项(20104013)、国家自然科学基金项目(31170629)、“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD01B0601)、教育部创新团队发展计划项目(IRT13047)。

    作者简介:

    孙鹏,博士。主要研究方向:林木育种。Email: sunpeng1017@163.com 地址:450003河南省郑州市金水区纬五路3号中国林业科学研究院经济林研究开发中心。
    责任作者: 李云,教授,博士生导师。主要研究方向:林木育种。Email: yunli63@163.com 地址:100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学118信箱。

    孙鹏,博士。主要研究方向:林木育种。Email: sunpeng1017@163.com 地址:450003河南省郑州市金水区纬五路3号中国林业科学研究院经济林研究开发中心。
    责任作者: 李云,教授,博士生导师。主要研究方向:林木育种。Email: yunli63@163.com 地址:100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学118信箱。

摘要: 以去雄后人工授粉的刺槐花为试验材料,并以去雄后不授粉的花为对照,利用焦锑酸钙沉淀法分析刺槐柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。结果发现:花粉在萌发前,其萌发孔聚集了大量的钙沉淀。授粉作用会很快促使柱头表面泡状分泌物和胞外基质钙含量增加。随着大量花粉萌发完成,柱头泡状分泌物内的钙含量开始下降,但是柱头胞外基质的钙含量下降不明显,这表明柱头泡状分泌物的钙离子对花粉萌发可能有促进作用。刺槐的花柱含有一个中空花柱道,中空花柱道周围有一层通道细胞,不论授粉与否,通道细胞液泡和细胞壁上都有大量钙离子,这些钙离子对花粉管的生长可能有诱导作用。刺槐花柱内的钙离子梯度现象不明显。本研究结果有利于揭示刺槐乃至其他豆科植物柱头和花柱内钙离子分布对花粉萌发和花粉管生长的影响。

English Abstract

孙鹏, 戴丽, 徐兆翮, 孙非, 袁存权, 胡瑞阳, 孙宇涵, 李云. 刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
引用本文: 孙鹏, 戴丽, 徐兆翮, 孙非, 袁存权, 胡瑞阳, 孙宇涵, 李云. 刺槐花粉萌发和花粉管伸长生长过程中柱头与花柱内钙离子的分布特征[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
SUN Peng, DAI Li, XU Zhao-he, SUN Fei, YUAN Cun-quan, HU Rui-yang, SUN Yu-han, LI Yun. Distribution of Ca2+ in the stigma and style of Robinia pseudoacacia during pollen germination and pollen tube elongation.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
Citation: SUN Peng, DAI Li, XU Zhao-he, SUN Fei, YUAN Cun-quan, HU Rui-yang, SUN Yu-han, LI Yun. Distribution of Ca2+ in the stigma and style of Robinia pseudoacacia during pollen germination and pollen tube elongation.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(11): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140394
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