被子植物双受精过程PPT课件
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20
▪ 配子融合的时期十分短促，在白花丹 似乎整个时期历时不到1 min，推测游 离钙可能对促进膜的融合起一定作用。
21
第三节 配子识别
▪ 细胞间的识别（recognition）是生物 界普遍存在的现象之一。它是细胞分 辨“自己”与“异己”的一种能力， 是细胞表面在分子水平上选择性的相 互识别与辨别。
第九章 受 精
第一节 双受精过程
受精即雌、雄配子的融合
配子配合前期（progamic phase） 配子配合（syngamy）
1
一、花粉萌发
花粉被传送到雌蕊的柱头上， 柱头具有特殊的表面，适于“捕捉” 和承受花粉，并为花粉萌发时提供 必须的水分。
柱头通常有大的表面，表皮细 胞变为乳突状或毛状，适于附着花 粉。
与中央细胞融合的精子细胞质参与融合。
大麦 3、与卵及与中央细胞融合的精子细胞质都 参与融合。矮牵牛
19
三 、配子质膜的融合
▪ 精细胞被释放在卵与中央细胞之间的区域。 ▪ 包围它们的花粉管内质膜崩解，两个裸露
的精细胞同时分别与卵和中央细胞接触。 精细胞与雌性细胞质膜间的距离从20～ 70μm不等。 ▪ 膜的融合开始在膜的一个位点，然后在多 个位点融合，融合的膜逐渐崩解，直至仅 观察到纤细的膜轮廓。
22
▪ 配子融合时两个精细胞与卵和中央细 胞的结合是随机的，还是预定性的呢？
23
一、被子植物配子识别的假说
1、随机假说（chance hypothesis） 精细胞与卵细胞或中央细胞的结合是
随机决定的。 2、特异受体假说（specific receptor
hypothesis） 雌雄配了的融合是由其细胞表面特异
29
二、卵和合子
卵细胞核对孚尔根反应与精子不同， 刚形成的卵核呈孚尔根正反应， 成熟的卵核则是负反应或弱的正反应。
30
胡适宜和朱至清对几种植物的卵细 胞和中央细胞核研究的结果，证明不 同植物有差异
15
▪ 两个精细胞在花粉管中下行时，它们 一直维持连结。
▪ 雌性生殖单位结构特点，阐明了在受 精的靶区缺少细胞壁，从而认识到雌、 雄配子之间能通过膜的融合而为为一 体。
16
二、配子融合时雄配子细胞质的参与
▪ 虽然能确定融合前的精子是具细胞质 的，但对它们与雌性配子融合时，细 胞质是否也同核一起进入雌配子，至 今未有一致的结论。
26
▪ 2 、 精细胞表膜的糖分子和糖蛋白 ▪ 植物精细胞表膜存在多种糖蛋白，其
中可能包括某些凝集素受体。
27
第四节 精子、卵及合子中DNA的含量
➢植物受精作用是植物世代交替的转折点， 它涉及配子体世代向孢子体世代的转变， 并伴随发生DNA倍性从单倍转变为二倍。
28
一、精子
精子核均呈孚尔根正反应，DNA特异性 荧光染料染色也均表现强的荧光。
2
▪ 在柱头的乳突（papillae）的表 面，存在一层亲水蛋白质的薄膜。 一方面有粘着花粉或水合花粉的 作用，同时也是不亲和系统的识 别反应的位置。
3
烟草柱头扫描电镜照片
4
▪ 湿型柱头：柱头在传粉时有溢出物， 它为花粉萌发提供必须的基质。溢出 物含少量游离的糖，还含脂类和酚的 化合物。
▪ 干型柱头：柱头在传粉时是不产生分 泌物的。这种柱头由于在表面存在蛋 白质薄膜的亲水性，能通过其下层的 角质层的中断处汲水，辅助粘着花粉 和使花粉获得萌发必须的水分。
10
▪ 花粉管生长的营养来源：
（1）花粉本身的贮藏物 （2）柱头和花柱组织中
11
2 花粉管到达胚珠和进入胚囊
花粉管穿过珠孔后，径直朝向助细胞 丝状器从而进入胚囊中。花粉管穿入 两个助细胞中的一个后，于花粉管的 顶端形成一个孔，从孔中释放出花粉 管的内容物。 精细胞、一个营养核和少量细胞质
12
三、双受精
5
▪ 花粉萌发 花粉落在柱头上以后， 几秒钟之内即由花粉外壁释放出蛋 白质，与柱头表面的蛋白质相互作 用。
二者如果是亲和的，产生“认可” 反应，花粉粒由周围吸收水分，内 壁由萌发孔伸出为萌发管。
6
二、花粉管在雌蕊组织中生长
▪ 1 花粉管进入柱头和花柱
从柱头组织的细胞壁之间或通过细胞壁 向下生长的
17
1、在配子融合时，两个精子的细胞质 都不参与融合。陆地棉
在这种融合模式中尚有一个未能阐明的 问题，即核从精细胞独自转移的完成，精 细胞必须维持凝胶状态，阻止精细胞质流 动至卵细胞及接着发生细胞质的闭合。然 而，既使在受精时每分钟采样的详细观察 也未得到显示膜闭合的证据。
18
▪ 2、与卵融合的精子的细胞质被排斥，而
▪ 精子*卵———合子———胚 ▪ 精子*两个极核—初生胚乳核—胚乳
13
▪
被子植物的双受精
A．花粉管进入胚囊 B．花粉管释放出内含物 C．两个 精子分别转移至卵和中央细胞 D．精核转移示意图a.精 子与卵接近，b.精核在转移中，c.精核转移到卵细胞中 14
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第二节 配子的融合
▪ 花粉管进入胚囊是经由退化的一个助细胞 一般认为细胞内高水平的游离钙或松弛的 结合钙，是导致助细胞退化的主要因素。 另一方面，花粉管成分、渗透压或pH的改 变，所有这些因素构成的微环境，对促进 花粉管的释放和停止生长起作用。
开放型花柱：有中空的管道，管道内
表皮细胞能分泌粘性物质，花粉管沿着 管道的内表面，在粘液中向下生长。
7
▪ 闭合型花柱 ：没有中空的花柱道， 有引导组织 。细胞内含丰富的细 胞器，具较高的活性，花粉管在 充满基质的间隙中生长。
8
花粉管在花柱中生长
9
▪ 花粉管生长部位： 花粉管尖端5μm左右有生长点，在光 学显微镜下呈较透明的半球形，其中 含有高尔基体、核糖体等多种细胞器， 丰富的RNA，各种酶类和多糖、油滴 等。这些特征与形成新的管壁有关。
识别因子决定的。
24
▪ Faure (1999) 提出三种模型 ：
精-卵识别的三种模型
25
二、糖蛋白在配子识别中的作用
▪ 1 精、卵融合前期有关的糖蛋白
▪ 被子植物的受精识别从广义而言可看作是 多位点的。首先是从花粉与柱头表面的接 触开始。对于自交不亲和性植物，其等位 基因编码一系列S位点糖蛋白。通过这些S 糖蛋白的作用，植物最终表现为自交不亲 和性状。对于同种亲和性植物，其花粉与 柱头之间也存在识别，并与花粉壁、柱头 表面及花柱引导组织内的糖蛋白有关。
▪ 配子融合的时期十分短促，在白花丹 似乎整个时期历时不到1 min，推测游 离钙可能对促进膜的融合起一定作用。
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第三节 配子识别
▪ 细胞间的识别（recognition）是生物 界普遍存在的现象之一。它是细胞分 辨“自己”与“异己”的一种能力， 是细胞表面在分子水平上选择性的相 互识别与辨别。
第九章 受 精
第一节 双受精过程
受精即雌、雄配子的融合
配子配合前期（progamic phase） 配子配合（syngamy）
1
一、花粉萌发
花粉被传送到雌蕊的柱头上， 柱头具有特殊的表面，适于“捕捉” 和承受花粉，并为花粉萌发时提供 必须的水分。
柱头通常有大的表面，表皮细 胞变为乳突状或毛状，适于附着花 粉。
与中央细胞融合的精子细胞质参与融合。
大麦 3、与卵及与中央细胞融合的精子细胞质都 参与融合。矮牵牛
19
三 、配子质膜的融合
▪ 精细胞被释放在卵与中央细胞之间的区域。 ▪ 包围它们的花粉管内质膜崩解，两个裸露
的精细胞同时分别与卵和中央细胞接触。 精细胞与雌性细胞质膜间的距离从20～ 70μm不等。 ▪ 膜的融合开始在膜的一个位点，然后在多 个位点融合，融合的膜逐渐崩解，直至仅 观察到纤细的膜轮廓。
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▪ 配子融合时两个精细胞与卵和中央细 胞的结合是随机的，还是预定性的呢？
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一、被子植物配子识别的假说
1、随机假说（chance hypothesis） 精细胞与卵细胞或中央细胞的结合是
随机决定的。 2、特异受体假说（specific receptor
hypothesis） 雌雄配了的融合是由其细胞表面特异
29
二、卵和合子
卵细胞核对孚尔根反应与精子不同， 刚形成的卵核呈孚尔根正反应， 成熟的卵核则是负反应或弱的正反应。
30
胡适宜和朱至清对几种植物的卵细 胞和中央细胞核研究的结果，证明不 同植物有差异
15
▪ 两个精细胞在花粉管中下行时，它们 一直维持连结。
▪ 雌性生殖单位结构特点，阐明了在受 精的靶区缺少细胞壁，从而认识到雌、 雄配子之间能通过膜的融合而为为一 体。
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二、配子融合时雄配子细胞质的参与
▪ 虽然能确定融合前的精子是具细胞质 的，但对它们与雌性配子融合时，细 胞质是否也同核一起进入雌配子，至 今未有一致的结论。
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▪ 2 、 精细胞表膜的糖分子和糖蛋白 ▪ 植物精细胞表膜存在多种糖蛋白，其
中可能包括某些凝集素受体。
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第四节 精子、卵及合子中DNA的含量
➢植物受精作用是植物世代交替的转折点， 它涉及配子体世代向孢子体世代的转变， 并伴随发生DNA倍性从单倍转变为二倍。
28
一、精子
精子核均呈孚尔根正反应，DNA特异性 荧光染料染色也均表现强的荧光。
2
▪ 在柱头的乳突（papillae）的表 面，存在一层亲水蛋白质的薄膜。 一方面有粘着花粉或水合花粉的 作用，同时也是不亲和系统的识 别反应的位置。
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烟草柱头扫描电镜照片
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▪ 湿型柱头：柱头在传粉时有溢出物， 它为花粉萌发提供必须的基质。溢出 物含少量游离的糖，还含脂类和酚的 化合物。
▪ 干型柱头：柱头在传粉时是不产生分 泌物的。这种柱头由于在表面存在蛋 白质薄膜的亲水性，能通过其下层的 角质层的中断处汲水，辅助粘着花粉 和使花粉获得萌发必须的水分。
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▪ 花粉管生长的营养来源：
（1）花粉本身的贮藏物 （2）柱头和花柱组织中
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2 花粉管到达胚珠和进入胚囊
花粉管穿过珠孔后，径直朝向助细胞 丝状器从而进入胚囊中。花粉管穿入 两个助细胞中的一个后，于花粉管的 顶端形成一个孔，从孔中释放出花粉 管的内容物。 精细胞、一个营养核和少量细胞质
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三、双受精
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▪ 花粉萌发 花粉落在柱头上以后， 几秒钟之内即由花粉外壁释放出蛋 白质，与柱头表面的蛋白质相互作 用。
二者如果是亲和的，产生“认可” 反应，花粉粒由周围吸收水分，内 壁由萌发孔伸出为萌发管。
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二、花粉管在雌蕊组织中生长
▪ 1 花粉管进入柱头和花柱
从柱头组织的细胞壁之间或通过细胞壁 向下生长的
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1、在配子融合时，两个精子的细胞质 都不参与融合。陆地棉
在这种融合模式中尚有一个未能阐明的 问题，即核从精细胞独自转移的完成，精 细胞必须维持凝胶状态，阻止精细胞质流 动至卵细胞及接着发生细胞质的闭合。然 而，既使在受精时每分钟采样的详细观察 也未得到显示膜闭合的证据。
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▪ 2、与卵融合的精子的细胞质被排斥，而
▪ 精子*卵———合子———胚 ▪ 精子*两个极核—初生胚乳核—胚乳
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被子植物的双受精
A．花粉管进入胚囊 B．花粉管释放出内含物 C．两个 精子分别转移至卵和中央细胞 D．精核转移示意图a.精 子与卵接近，b.精核在转移中，c.精核转移到卵细胞中 14
Biblioteka Baidu
第二节 配子的融合
▪ 花粉管进入胚囊是经由退化的一个助细胞 一般认为细胞内高水平的游离钙或松弛的 结合钙，是导致助细胞退化的主要因素。 另一方面，花粉管成分、渗透压或pH的改 变，所有这些因素构成的微环境，对促进 花粉管的释放和停止生长起作用。
开放型花柱：有中空的管道，管道内
表皮细胞能分泌粘性物质，花粉管沿着 管道的内表面，在粘液中向下生长。
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▪ 闭合型花柱 ：没有中空的花柱道， 有引导组织 。细胞内含丰富的细 胞器，具较高的活性，花粉管在 充满基质的间隙中生长。
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花粉管在花柱中生长
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▪ 花粉管生长部位： 花粉管尖端5μm左右有生长点，在光 学显微镜下呈较透明的半球形，其中 含有高尔基体、核糖体等多种细胞器， 丰富的RNA，各种酶类和多糖、油滴 等。这些特征与形成新的管壁有关。
识别因子决定的。
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▪ Faure (1999) 提出三种模型 ：
精-卵识别的三种模型
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二、糖蛋白在配子识别中的作用
▪ 1 精、卵融合前期有关的糖蛋白
▪ 被子植物的受精识别从广义而言可看作是 多位点的。首先是从花粉与柱头表面的接 触开始。对于自交不亲和性植物，其等位 基因编码一系列S位点糖蛋白。通过这些S 糖蛋白的作用，植物最终表现为自交不亲 和性状。对于同种亲和性植物，其花粉与 柱头之间也存在识别，并与花粉壁、柱头 表面及花柱引导组织内的糖蛋白有关。