草原龙胆(Eustoma grandiflorum)属于龙胆科草原龙胆属,是鲜切花中的特优种类,具有极高的观赏特性。通过草原龙胆生殖过程中发育规律及分子机制的研究,不仅能为育种实践提供理论依据,而且对高等植物生殖生物学的研究具有重要的意义。本文通过对草原龙胆花蕾、花柱及子房的观察与统计,分析在有性生殖过程中的形态特征；建立大小孢子发生及雌雄配子体发育过程中外部形态特征与内部发育阶段之间的关系；统计了受精作用各个发育阶段的时间间隔期。此外,针对于生殖过程中几个主要发育阶段,进行了蛋白质组的差异表达研究,分析草原龙胆生殖过程中蛋白质表达的情况并鉴定了差异表达的蛋白质。1、草原龙胆生殖生物学的特征研究结果如下：1)大小孢子发生及雌雄配子体的发育(1)花药壁的发育属于双子叶型。异型腺质绒毡层。(2)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂属于同时型。四分体的排列成正四面体型或左右对称型。成熟花粉是二细胞型的,具有三条萌发沟。(3)子房二心皮一室,倒生型胚珠,多胚珠,侧膜胎座。薄珠心、单珠被。大孢子母细胞由珠心表皮下的孢原细胞直接分化而来。减数分裂后形成线形或T型排列的四个大孢子。合点端的大孢子行使功能大孢子的功能。两个极核在受精之前融合为次生核。成熟胚囊是七细胞七核。蓼型胚囊。(4)在同一个胚珠中发现有双胚囊或双大孢子母细胞等现象,但这种现象发生的几率很小。(5)统计了花蕾及子房的长度与其内部发育阶段的对应关系。2)受精作用及胚和胚乳的发育(1)草原龙胆为湿型柱头。闭合型花柱,花柱中有引导组织。(2)人工授粉后4小时,花粉管在柱头表面萌发；授粉后8小时,花粉管进入花柱。授粉后24小时,生殖细胞分裂形成两个精子。(3)授粉后48小时,花粉管进入子房。通过退化的助细胞进入胚囊,在珠孔端释两个精子。在1%的胚囊中两个助细胞均退化,不只2条花粉管进入胚囊。(4)授粉后60小时,另一个精核贴附在次生核的核膜上,随后与之融合。授粉后72小时,初生胚乳核形成。草原龙胆胚乳的发育属于核型。初生胚乳核没有休眠期。胚乳的细胞化过程从中央细胞细胞壁的附近,向逐步细胞中央推进。(5)授粉后72小时,精核进入卵细胞。授粉后4-5天,合子形成。合子的休眠期为15天左右。授粉后20天左右,合子分裂为2细胞原胚。(6)精核与次生核的融合比精卵的融合速度快。(7)双受精过程属于有丝分裂前配子融合类型。2、草原龙胆生殖过程中蛋白质组的差异研究的结果如下：利用2D-DIGE的技术体系研究了草原龙胆有性生殖过程中特定阶段的差异蛋白质,具体包括孢原、小孢子母细胞、成熟的花粉和胚囊、及受精后精子进入退化助细胞、核融合、合子形成等几个阶段。选择了小孢子母细胞和孢原、以及成熟花粉与小孢子母细胞阶段的差异蛋白质进行了质谱分析及比较,得到可信度达到90%以上的蛋白质30个。其中腺苷高半胱氨酸水解酶(Adenosylhomocysteinase)、5-甲基四氢蝶酰三谷氨酸高半胱氨酸甲基转移酶(5-methyltetrahydropteroyltriglutamate-homocysteine methyltransferase)、推测的S-腺苷甲硫氨酸合成酶(putative S-adenosylmethioninesynthetase)这三种蛋白都参与了与甲基转移相关的反应,由此可以推测与甲基转移相关的反应,如DNA的甲基化等,对草原龙胆从孢原到成熟花粉的整个发育阶段起到了定程度的调控作用。另外,与花色素合成相关的蛋白——黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase)也存在于这个发育阶段。还发现了参与叶绿体中光合作用的蛋自质,如光系统Ⅱ放氧复合体(oxygen evolving complex)、果糖二磷酸醛缩酶1(fructose-bisphosphate aldolase 1, chloroplastic)及核酮糖-1.5-二磷酸羧化酶(ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase, large subunit),在成熟花粉阶段表达量升高,可推测在这一时期光合作用较强。鉴定出来的其他蛋白质还参与了基础代谢、防御胁迫、DNA代谢、细胞循环、转录、蛋白质合成、氧化代谢、糖酵解等代谢过程。这些都为揭示基因对草原龙胆生殖过程的调控机制提供了参考。