植物有性生殖实验研究四十年

　　《武汉大学百年名典：植物有性生殖实验研究40年》分五章，前三章分别汇集植物有性生殖过程中三个环节（雄性细胞发育、雌性细胞发育、传粉受精与胚胎发育）的实验研究。每章均按由性器官操作到性细胞操作的趋势分节。第四章关于植物有性生殖过程的超微结构与细胞化学研究，则是按由结构研究向结构与功能相结合的研究趋势编节。第五章“专题论述”精选若干代表性文章，着重从理论与方法上开阔思路。

　　杨弘远，（1933-2010）院士，1933年9月26日出生于湖北省武汉市，1950年至1954年就读于武汉大学生物系，毕业后留校任教，1982年任武汉大学生命科学学院教授，1984年任博士生导师，1991年当选为中国科学院院士。曾任国务院学位委员会学科评审组（生物学）召集人、全国博士后管理委员会专家组召集人、*基础研究规划组（生物学）副组长、*科学技术委员会委员、国家自然科学基金委员会植物学科评审组专家、中国细胞生物学学会常务理事、湖北省科协常委等。曾担任《中国科学》、《植物学报》、《细胞研究》、《细胞生物学》、《波兰植物学报》、《整合植物生物学杂志》等国内外权威学术杂志编委。
　　杨弘远院士是我国被子植物生殖生物学的开拓者和奠基人之一，也是推动我国实验胚胎学迈向实验生殖生物学的先驱。他将毕生的精力奉献给了我国的植物生殖生物学研究，为我国生物学相关专业的创建和发展作出了巨大贡献。20世纪90年代，他率先在我国倡导植物发育生物学研究，主持了我国个植物发育生物学重大课题，并创建了我国个植物发育生物学*重点实验室和个发育生物学全国重点学科。他几十年如一日地坚持科研与教学，并取得了丰硕的成果：1985年获国家*科技进步一等奖，1987年获国家*科技进步二等奖，1991年获国家自然科学奖三等奖，2004年获国家自然科学奖二等奖。2003年获中国图书奖，2006年获浙江省树人出版奖特等奖。曾被评为*有突出贡献的中青年专家，全国优秀教师。著有《植物有性生殖实验研究四十年》、《水稻生殖生物学》、《植物生殖寻幽探秘》；主编《被子植物受精生物学》；翻译《双受精——有花植物的胚和胚乳发育》等多部专著，为我国生物学教育和科研事业作出了突出贡献。
　　杨弘远院士是一位具有远见卓识的教育家。执教50多年来，他孜孜以求，诲人不倦，提携后辈，甘为人梯。当他主持的重点项目在2001年结题后，他就坚决不再申请新的科研项目，而让年轻教师挑大梁，为年轻人创造脱颖而出的环境。杨院士曾说：“培养学生不能像放羊。”几十年间，他“精耕细作”，培养了18位博士和12位硕士，很多学生现己成为知名的学者。杨弘远院士非常注重学生的培养和教育，他常常告诫学生：“要防止急功近利的思想，要从自己的专业中体会到学习的乐趣”。他还说：“走自己的路，完全靠强迫是不行的，更重要的是培养对专业的兴趣。强迫只能奏效于一时，很难做到几十年如一日。”多年来，许多素昧平生的青年给他写信，或是登门拜访，他都会逐一回复或接待。

章 雄性器官与细胞的实验研究
提要
节 花药培养与雄核发育
提要
1 水稻花粉去分化新激素的探索
2 外源激素在水稻花药培养中的作用
3 水稻花粉两条发育途径的实验研究
4 水稻幼花直插培养诱导花粉孢子体发育的实验
5 大麦的花药培养与雄核发育
第二节 花粉萌发与花粉管生长
提要
1 Fluorescein diacetate used as avital stain for labeling living pollent ubes
2 用荧光染色与冬青油透明技术显示花粉细胞核
3 玉帘离体萌发花粉管中生殖细胞核的有丝分裂和无丝分裂
4 pH值与聚乙二醇对芸苔属花粉人工萌发的影响
5 外源Ca2 对烟草花粉管生长和生殖核分裂的调节
6 Ca2 载体A23187对烟草生殖核分裂的调节
7 Nifedipine对烟草花粉萌发、花粉管生长及生殖核分裂的影响
8 外源钙调素和钙调素拮抗剂对烟草离体花粉管生长和生殖核分裂的调节

第二章 雌性器官与细胞的实验研究
提要
节 未传粉子房与胚珠培养和离体雌核发育
提要
1 从水稻未授粉的幼嫩子房培养出单倍体小植株
2 Induction of haploid rice plantlets by ovary culture
3 水稻未受精胚囊的离体胚胎发生
4 水稻子房培养时助细胞的无配子生殖和卵细胞的异常分裂
5 水稻子房培养中的胚状体与愈伤组织形态发生特点
6 水稻离体无配子生殖的进一步胚胎学研究
7 毒莠定作为外源激素促进水稻子房培养中胚状体的分化
8 水稻胚囊植株染色体倍性及其它性状的研究
9 水稻的未传粉子房培养
10 In vitro production of haploids in rice through ovary culture
11 大麦未授粉子房培养的胚胎学观察
12 由向日葵幼花或胚珠培养出单倍体小植株与胚状体
13 向日葵未受精胚珠培养时胚状体发生的显微观察
14 向日葵离体孤雌生殖过程的组织化学研究
15 几种因素对向日葵离体孤雌生殖和体细胞增生的调节作用
16 用整体染色与透明技术观察胚囊、胚、胚乳和胚状体
17 An electron microscope study on in vitro parthenogenesis in sunflower
18 In vitro production of haploids in Helianthus
19 韭菜未传粉子房培养中单倍体的胚胎发生和植株再生
20 韭菜孤雌生殖和反足细胞无配子生殖的超微结构观察
第二节胚囊操作
……
第三章 授粉、受精与胚胎发育的实验研究
第四章 有性生殖的超微结构与细胞化学研究
第五章 植物实验生殖生物学专题论述

　　《武汉大学百年名典：植物有性生殖实验研究40年》分五章，前三章分别汇集植物有性生殖过程中三个环节（雄性细胞发育、雌性细胞发育、传粉受精与胚胎发育）的实验研究。每章均按由性器官操作到性细胞操作的趋势分节。第四章关于植物有性生殖过程的超微结构与细胞化学研究，则是按由结构研究向结构与功能相结合的研究趋势编节。第五章“专题论述”精选若干代表性文章，着重从理论与方法上开阔思路。

　　杨弘远，（1933-2010）院士，1933年9月26日出生于湖北省武汉市，1950年至1954年就读于武汉大学生物系，毕业后留校任教，1982年任武汉大学生命科学学院教授，1984年任博士生导师，1991年当选为中国科学院院士。曾任国务院学位委员会学科评审组（生物学）召集人、全国博士后管理委员会专家组召集人、*基础研究规划组（生物学）副组长、*科学技术委员会委员、国家自然科学基金委员会植物学科评审组专家、中国细胞生物学学会常务理事、湖北省科协常委等。曾担任《中国科学》、《植物学报》、《细胞研究》、《细胞生物学》、《波兰植物学报》、《整合植物生物学杂志》等国内外权威学术杂志编委。
　　杨弘远院士是我国被子植物生殖生物学的开拓者和奠基人之一，也是推动我国实验胚胎学迈向实验生殖生物学的先驱。他将毕生的精力奉献给了我国的植物生殖生物学研究，为我国生物学相关专业的创建和发展作出了巨大贡献。20世纪90年代，他率先在我国倡导植物发育生物学研究，主持了我国个植物发育生物学重大课题，并创建了我国个植物发育生物学*重点实验室和个发育生物学全国重点学科。他几十年如一日地坚持科研与教学，并取得了丰硕的成果：1985年获国家*科技进步一等奖，1987年获国家*科技进步二等奖，1991年获国家自然科学奖三等奖，2004年获国家自然科学奖二等奖。2003年获中国图书奖，2006年获浙江省树人出版奖特等奖。曾被评为*有突出贡献的中青年专家，全国优秀教师。著有《植物有性生殖实验研究四十年》、《水稻生殖生物学》、《植物生殖寻幽探秘》；主编《被子植物受精生物学》；翻译《双受精——有花植物的胚和胚乳发育》等多部专著，为我国生物学教育和科研事业作出了突出贡献。
　　杨弘远院士是一位具有远见卓识的教育家。执教50多年来，他孜孜以求，诲人不倦，提携后辈，甘为人梯。当他主持的重点项目在2001年结题后，他就坚决不再申请新的科研项目，而让年轻教师挑大梁，为年轻人创造脱颖而出的环境。杨院士曾说：“培养学生不能像放羊。”几十年间，他“精耕细作”，培养了18位博士和12位硕士，很多学生现己成为知名的学者。杨弘远院士非常注重学生的培养和教育，他常常告诫学生：“要防止急功近利的思想，要从自己的专业中体会到学习的乐趣”。他还说：“走自己的路，完全靠强迫是不行的，更重要的是培养对专业的兴趣。强迫只能奏效于一时，很难做到几十年如一日。”多年来，许多素昧平生的青年给他写信，或是登门拜访，他都会逐一回复或接待。

　　1959年我们发表了自己篇研究论文《水稻去雄方法的初步研究》，其中报道了“温汽去雄”和“二甲苯去雄”两种方法。“温汽去雄”是根据俄文文摘杂志中一项二手信息，报道有人利用一种“真空容器”中的湿热气体进行水稻去雄。我们不知“真空容器”为何物，于是试用保留热气的热水瓶倒扣稻穗，去雄效果很好。此法后被湖北省农科所采用，代替沿用的“温汤去雄法”推广到水稻杂交育种工作中。“二甲苯去雄”则纯粹基于我们自己一次偶然的发现：当用彩色油漆标记稻花以观察开花顺序时，我们注意到被标记的稻花有提前开颖的奇特现象。我们推测可能是油漆中的有机溶剂起作用，因而试验了多种有机溶剂，以它们的气体刺激稻花，居然有不同程度的催花效果。其中二甲苯不仅催花，而且延迟花药开裂，且对雌蕊结实损害较小，比较符合去雄方法的要求。后来在“文革”期间又重复试验，证明至少在籼稻中许多有机溶剂有明显的催花效果（未发表资料），但就去雄而言，尚难达到推广的程度。这项研究从此湮没无闻。40年后的今天重新审视，觉得换一个角度来看更有意义：促进稻花开颖的因素，已知主要有温度或光照的变化，属于物理因素，而化学试剂的气态分子能够催花则是前人未曾发现的新现象，似乎至今也未见到这方面的研究报道，更不明了内中机理，值得继续探索。
　　关于小麦受精的胚胎学研究，中外都做了不少工作。我们在1964年发表的论文中，通过对人工授粉后系列切片的观察统计，研究了受精过程各个时段的动态变化、几种不同授粉方式下受精速率的差别以及大量授粉与限量授粉时“附加花粉管”的频率。与一般描述性研究不同的是，该文以实验处理与计量方法相结合研究受精的特点，这也是我们迈入实验胚胎学的开始。
　　20世纪60年代我们的重点研究材料是芝麻。围绕它的开花授粉习性、人工去雄方法、花粉萌发与花粉管生长，尤其是限量授粉对受精及其后果的影响等问题，开展了一系列研究。我们提出的芝麻人工杂交与人工自交改良技术，后被中科院油料所采纳应用于他们的育种工作中。芝麻雌蕊“年龄”与花粉生活力的研究，为有性杂交添增了一些新的基础资料。我们报道了芝麻花柱属于具引导组织的闭合型；测量了花粉管在花柱中的生长速度和进入子房的时间；发现了花粉管在花柱中大量破裂的现象，并通过实验研究提出这是一种自然生理现象的观点。
　　关于花粉数量对芝麻受精结实、胚胎发育和后代的影响的研究，历时三年，完成于“文革”前，但直到10年后的1975年方才发表。这项研究的初衷是企图在芝麻上重复当时有些苏联研究者的实验，印证他们提出的限量授粉可以作为一种诱变手段的理论。我们以花粉粒较大、花粉生活力较强的芝麻为材料，采取比他们更精细、规模更大的实验方法，分别在柱头上进行1粒、4粒、10粒花粉等不同数量级别的人工授粉。结果发现：无论授予几粒花粉均可结实，并且原则上每一粒花粉可以完成受精，结成一粒种子；花粉数量减少导致胚胎发育早期进度迟缓和不同步，但后期接近甚至赶上大量授粉对照；限量授粉的Fi与F2后代植株在生活力与遗传表现上也和对照没有区别。实验得出了与预期相反的结果，也改变了我们对当时流行的“受精多重性”的看法。这篇论文记录了作者青年时代的求索精神、求实态度和严谨方法，是我们科学道路上的一块奠基石。
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