Page 133 - 广西植物2024年1期

１ 期 余道平等: 峨眉拟单性木兰雄性不育的细胞形态学及生理生化特性研究 １ ２ ９

Ａ. 两性花ꎻ Ｂ. 雄花ꎻ Ｃ. 不育雄蕊和可育雄蕊ꎮ
Ａ. Ｂｉｓｅｘｕａｌ ｆｌｏｗｅｒꎻ Ｂ. Ｍａｌｅ ｆｌｏｗｅｒꎻ Ｃ. Ｓｔｅｒｉｌｅ ｓｔａｍｅｎ ａｎｄ ｆｅｒｔｉｌｅ ｓｔａｍｅｎ.
图 １ 峨眉拟单性木兰两种花型及雄蕊的形态结构
Ｆｉｇ. １ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｗｏ ｆｌｏｗｅｒ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｓｔａｍｅｎｓ ｉｎ Ｐａｒａｋｍｅｒｉａ ｏｍｅｉｅｎｓｉｓ

整齐规则ꎬ紧贴中层细胞ꎻ小孢子母细胞细胞质浓 泡化现象逐渐明显ꎬ小液泡汇集成一个大液泡ꎬ核
缩ꎬ染色质开始凝聚ꎬ随后染色体变短变粗ꎬ开始 及细胞质被挤到细胞的边缘ꎬ成为单核靠边期(图
向赤道板移动ꎬ细胞质发生缢裂ꎬ不伴随细胞板的 ２:Ｄ)ꎮ 不育花药绒毡层细胞致密ꎬ染色深ꎬ退化异
形成(图 ２:Ｂꎻ图 ３:ＡꎬＢ)ꎬ第 ２ 次减数分裂完成后 常ꎬ小孢子母细胞开始解体(图 ２:Ｊꎻ 图 ３:ＩꎬＪ)ꎮ
形成 ４ 核ꎬ并被共同的胼胝质包围ꎬ减数分裂为修 ２.２.５ 双核及花粉粒成熟时期 双核花粉粒形成
饰性同时型ꎮ 不育花药的中层细胞此时已呈线 时ꎬ绒毡层细胞质已基本耗尽ꎬ仅留有细胞壁结
性ꎬ绒毡层细胞膨大、排列不规整ꎬ与位于药隔部 构ꎬ药室内壁细胞内向壁出现纤维状加厚( 图 ２:
位的花药壁脱离ꎬ此时小孢子母细胞细胞质与细 Ｅ)ꎬ成熟的花粉粒表面有刺突ꎬ绒毡层完全降解

胞核发生收缩ꎬ无细胞形态ꎬ减数分裂异常( 图 ２: (图 ２:Ｆ) ꎮ 不育花药绒毡层薄壁细胞溶解ꎬ填充
Ｈ)ꎬ细胞出现多极纺锤体( 图 ３:Ｆ)、染色体桥( 图 花粉囊ꎬ小孢子母细胞继续解体ꎬ逐渐消失( 图 ２:
３:Ｄ)、染色体落后(图 ３:Ｅ)、染色体提前分向两极 Ｋ)ꎬ致使整个药室内无花粉粒的产生ꎬ形成空壳
( 图 ３: Ｃ)、 染 色 体 不 均 等 分 裂 ( 图 ３: Ｇꎬ Ｈ) 等 (图 ２:Ｌꎻ 图 ３:ＫꎬＬ)ꎮ

现象ꎮ ２.３ 生理生化指标测定结果
２.２.３ 四分体时期 可育花药的小孢子从胼胝质 ２.３.１ 花药不同发育期营养物质含量 不育雄蕊
壁中释放出来时ꎬ中层解体成线形ꎬ绒毡层开始 和可育雄蕊花药发育过程中可溶性蛋白含量的变

退化ꎬ在四分体后期ꎬ整个绒毡层细胞染色较深ꎬ 化如图 ４:Ａ 所示ꎮ 可溶性蛋白含量在不育雄蕊中
细胞形态消失ꎬ排列不规则ꎬ细胞核与细胞质界 呈下降趋势ꎬ在可育雄蕊中呈先升后降趋势ꎮ 在
限不明显ꎬ最后与药室内壁脱离ꎻ四分体小孢子 小孢子母细胞时期ꎬ不育雄蕊略低于可育雄蕊ꎬ差
的排列方式多为四面体形( 图 ２:Ｃ) ꎮ 不育花药 异不显著ꎻ在减数分裂期、单核时期和花粉成熟
中层完全解体ꎬ绒毡层没有发育ꎬ还是整体在一 期ꎬ不育雄蕊显著低于同时期可育雄蕊ꎮ 随着花
起ꎬ并与药室内壁紧密粘在一起ꎬ小孢子继续收 药的发育ꎬ不育雄蕊和可育雄蕊的可溶性糖含量

缩成“ 骨形” ꎬ开始解体ꎬ不能形成四分体( 图 ２: 呈递增趋势ꎬ且在花药发育各时期ꎬ不育雄蕊的可
Ｉꎻ 图 ３:Ｊ) ꎮ 溶性糖含量都低于可育雄蕊( 图 ４:Ｂ)ꎮ 在小孢子
２.２.４ 小孢子单核时期 可育花药绒毡层开始解 母细胞时期ꎬ不育雄蕊和可育雄蕊的可溶性糖含
体ꎬ分泌胼胝质酶ꎬ分解围绕四分体周围的胼胝质 量差异不显著ꎻ在减数分裂期、单核期、花粉成熟
壁ꎬ释放出单核小孢子ꎬ常呈球状或椭圆形ꎬ细胞质 期差异显著ꎮ 不育雄蕊和可育雄蕊中的游离脯氨
较浓ꎬ细胞核位于中央ꎮ 随后细胞质逐渐变淡ꎬ液 酸含量随花药的发育先增加后减少(图 ４:Ｃ)ꎮ 在