Page 136 - 广西植物2024年1期

１ ３ ２ 广 西 植 物 ４４ 卷

３ 讨论与结论

３.１ 峨眉拟单性木兰两性花中雄性败育的时期及
原因
一般认为双子叶植物花粉败育高峰多发生在
造孢细胞至四分体时期ꎬ单子叶植物则多发生在
花粉发育的单核期至二核期( 朱英国ꎬ２０００)ꎮ 在
已报道的木兰科濒危植物小孢子发育研究中ꎬ其
花粉败育时期表现多样化ꎬ可发生在次生造孢细
胞、花粉母细胞、减速分裂、四分体、单核等多个时
期(谭金桂ꎬ２００７ꎻ王亚玲和张寿洲ꎬ２００８ꎻ赵兴峰
等ꎬ２００８ꎻ张凤娟等ꎬ２００８ꎻ潘丽琴等ꎬ２０２１)ꎮ 本研
究发现ꎬ峨眉拟单性木兰雄性败育发生在小孢子
母细胞减数分裂时期ꎬ即花粉母细胞到四分体这
个阶段ꎬ这与濒危植物西畴含笑(Ｍｉｃｈｅｌｉａ ｃｏｒｉａｃｅａ)
和天女木兰(Ｍａｇｎｏｌｉａ ｓｉｅｂｏｌｄｉｉ)小孢子败育的时间
一致(赵兴峰等ꎬ２００８ꎻ张凤娟等ꎬ２００８ )ꎮ 不同的
雄性不育类型具有不同的败育表现形式ꎬ由于败
育发生的早迟ꎬ因此把雄性不育性分为 ５ 种表现
型ꎬ即雄蕊退化或变形、花药异常、孢子囊退化、小
孢子退化和花粉功能缺陷( Ｐｒｅｕｓｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ１９９３)ꎮ
结合峨眉拟单性木兰两种雄蕊的形态结构和花药
发育过程的比较ꎬ可以得出其雄性不育类型应为
孢子囊退化型ꎬ即小孢子母细胞不能进行正常的
减数 分 裂ꎬ 无 法 形 成 四 分 体ꎬ 致 使 花 药 内 没 有
花粉ꎮ
多数学者认为ꎬ绒毡层的异常发育与雄性不
育有关ꎬ绒毡层作为花粉囊壁的最内层ꎬ包围着花
粉母细胞或小孢子ꎬ对花粉的发育和形成起着重
要作用( 范彦君等ꎬ２０１６ꎻ雷刚等ꎬ２０２２)ꎮ 绒毡层
的提前或延迟解体均会影响小孢子的发育ꎬ郭瑛
Ⅰꎬ Ⅱꎬ Ⅲꎬ Ⅳ. 分别表示小孢子母细胞时期、减数分裂时 琪等(２０２１)发现大白菜不育花药绒毡层细胞异常
期、单核时期、花粉成熟期ꎮ 不同小写字母表示显著性差异
膨大ꎬ严重空泡化ꎬ提前降解ꎬ小孢子因变形干瘪
(Ｐ<０.０５)ꎮ 下同ꎮ
而死亡ꎬ花药不育与绒毡层提前发生细胞程序性
Ⅰꎬ Ⅱꎬ Ⅲꎬ Ⅳ. Ｍｅａｎ ｍｉｃｒｏｓｐｏｒｅ ｍｏｔｈｅｒ ｃｅｌｌꎬ ｍｅｉｏｓｉｓ ｓｔａｇｅꎬ
ｍｉｃｒｏｓｐｏｒｅ ｍｏｎｕｃｌｅａｒ ｓｔａｇｅꎬ ｐｏｌｌｅｎ ｍａｔｕｒｅ ｓｔａｇｅꎬ 死亡有关ꎬ从而影响小孢子进一步发育的营养供
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｉｔｔｌｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ
应ꎮ 在峨眉拟单性木兰不育花药的小孢子母细胞
(Ｐ<０.０５). Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ.
时期ꎬ绒毡层细胞排列不规整ꎬ多为单核ꎬ在随后
图 ４ 不育雄蕊和可育雄蕊在花药不同发育时期的 的发育过程中ꎬ绒毡层细胞膨大、排列紧密ꎬ与位
可溶性蛋白含量(Ａ)、可溶性糖含量(Ｂ)
和游离脯氨酸含量(Ｃ) 于药隔部位的花药壁脱离ꎬ没有进一步发育ꎬ不能

Ｆｉｇ. ４ Ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ａ)ꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ 为小孢子母细胞提供所需要的营养ꎬ致使小孢子
(Ｂ) ａｎｄ ｆｒｅｅ ｐｒｏｌｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ｃ) ｏｆ ｓｔｅｒｉｌｅ ａｎｄ ｆｅｒｔｉｌｅ 母细胞减速分裂异常ꎮ 这说明峨眉拟单性木兰两
ｓｔａｍｅｎｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎｔｈｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅｓ
性花雄性不育可能是由绒毡层的异常发育引起