全 文 ：云南大学学报 (自然科学版), 2003 , 25 (2):153 ～ 156 CN 53-1045/N　ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
冬青卫矛胚珠和雌配子体的发育
徐　涛 , 王跃华
(云南大学 生物系 ,云南 昆明　650091)
摘要:用石蜡切片的方法研究了冬青卫矛(Euonym us japonicus Thunb.)的大孢子发生和雌配子体的发育
过程 , 得到以下结果:①胚珠发生为厚珠心类型 ,珠心表皮细胞平周分裂产生多层珠心周缘细胞 ,胚珠有直生与
倒生胚珠 2种类型 , 具双珠被 ,珠孔在成熟胚囊时期为内外珠被共同形成;②胚珠内孢原细胞为单细胞 ,并直接
分化为大孢子母细胞 , 大孢子发生时 , 珠孔端一个细胞不分裂 ,合点端的一个细胞正常分裂 , 大孢子发育三分
体 , 为直线型排列.③胚囊发育为蓼型 ,胚囊成熟后为 7 细胞 8 核胚囊 , 胚囊合点端有承珠盘.开花前 , 两极核融
合为一个次生核 , 反足细胞退化较晚.
关键词:冬青卫矛;胚珠;大孢子;雌配子体
中图分类号:Q 949.754.7　　文献标识码:A　　文章编号:0258-7971(2003)02-0153-04
　　冬青卫矛(Euonymus japonicus Thunb.)隶属
卫矛科 ,是一种常绿乔木或灌木 ,是一种医药价值
较高的植物.前人对卫矛科植物的研究只侧重于药
用方面研究 ,胚胎学资料尚缺乏全面研究.笔者在
光镜水平上较系统的研究了冬青卫矛胚珠形成与
大孢子发生与雌配子体形成过程 ,以期能为卫矛科
植物胚胎发育进程及进一步开发利用与积累生殖
生物学方面的资料[ 1] .
1　材料和方法
供试材料采自云南大学校园内 ,分别于 2000
～ 2002年期间的 4 ～ 7月取样.由花芽分化始至开
花后 1 ～ 2 d止 ,每隔 7 d 采集大小不同花蕾 , FAA
固定 ,常规石蜡法制片 ,切片厚度 8 ～ 10μm ,爱氏
苏木精整染 ,番红固绿复染 ,Olympus BH-2 显微
镜观察并摄影.
2　结果与分析
2.1　胚珠发育与大孢子发生　冬青卫矛为顶生胎
座 ,子房室 3 ,中部子房室内有 2 个胚珠 ,胚珠为直
生胚珠(图 1),两边各 1 个子房室内各有 1 个胚
珠 ,胚珠倒生 ,双珠被(图 2).胚珠原基为片状时 ,
胚珠珠孔端珠心表皮下分化出一个体积较大 ,细胞
质浓 ,细胞核显著的细胞即孢原细胞 ,此时 ,在珠心
表皮下两端突起为内珠被发生起始(图 3),随着内
珠被的发育 ,珠心细胞的分裂使胚珠进一步扩大.
在内珠被的发育高度超过珠心表皮细胞时(细胞 3
层),孢原细胞体积增大 ,直接发育为大孢子母细胞
(图 4),而这时外珠被也开始发生并及内珠被一
半 ,珠心表皮细胞一层 ,为薄珠心发育类型.这个大
孢子母细胞时期一直持续到胚珠内珠被继续扩大
并完全包围珠心 ,以及外珠被发育到内珠被 2/3以
上.大孢子母细胞减数分裂形成 2个不均等细胞即
二分体(图 5),紧靠近珠孔端的大孢子不再分裂 ,
而合点端的细胞进行第 2 次分裂(斜向分裂)(图
6),形成 1个小的(珠孔端)和 1个大的细胞(合点
端),形成的三分体为“ T”型排列(图 7),另有二分
体的 2个细胞中 1个细胞分裂形成的三分体呈直
线形排列[ 2](图 8),而这时内珠被进一步扩大并形
成瓶状(4层细胞),瓶口为珠孔 ,外珠被达内珠被
顶端(4层细胞).大孢子三分体形成不久 ,合点端
大孢子继续发育 ,周围珠心细胞开始解体 ,珠心表
收稿日期:2002-10-20
　基金项目:云南省教育厅自然科学基金资助项目(0112173).
　作者简介:徐　涛(1974-　),男 ,实验师 ,硕士 ,主要从事植物胚胎学研究.
图 1　示顶生胎座 , 直生胚珠(×125);图 2　示倒生胚珠 ,双珠被(×200);图 3　示孢原细胞(×500);图 4　示大孢子母细
胞(×500);图 5　示大孢子母细胞减数分裂第 1次形成的二分体(×200);图 6　合点端细胞第 2 次减数分裂(斜向)形成 2
个细胞(×500);图7　T形排列的三分体(×500);图 8　线形排列的三分体(×500);图9　示珠孔端 2 个大孢子退化 ,合点
端 1 个大孢子发育成功能大孢子(×500).
Fig.1 Showing apical placentation , orthotropous(×125);Fig.2 Showing the anatropous and bitegminy ovule(×200);Fig.3 Showing the
archesporial cell(×500);Fig.4 Showing the megaspore mother cell(×500);Fig.5 Showing the first division of meiosis of the megaspore
mother cell to form the dyad.(×200);Fig.6 Showing the secondary division(slanting)of meiosis of the cell near chalaza end(×500);
Fig.7 Showing T-shaped triad(×500);Fig.8 Showing liner triad(×500);Fig.9 Showing two megaspores of the triad at micropyle end
degenerated , the charazal megaspore continuing to develop into one-nucleate embryo sac(×500).
154 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 25 卷
图 10　示二核胚囊(×200);图11 , 12　示四核胚囊(×200);图13　示卵器(×200);图 14　示 2 个极核(×200);图 15　示
中央细胞一个次生核(×200);图 16　示反足细胞与承珠盘(×200);图 17　雌雄蕊不同步成熟(×100).
H:承珠盘;AC:反足细胞
F ig.10 Showing tw o-nucleate embryosac(×200);Fig.11 , 12 Showing four-nucleate embryo sac(×200);Fig.13 Mature em-
bryo sac show ing the egg cell and two polar nuclei(×200);F ig.14 Showing mature embryo sac sho-wing two synergids(×200);
F ig.15 Showing mature embryo sac show ing the secondary nuc-leous(×200);Fig.16 Showing the antipodal cell and hypostase(×
200);Fig.17 Show ing a pestil andstamens developing in different period(×100).
H:Hypostase;AC:antipodal cell
155第 2 期　　　　　　　　　　　　　徐　涛等:冬青卫矛胚珠和雌配子体的发育
皮细胞仍然存在.接着珠孔端的 2个大孢子解体消
失 ,最终合点端大孢子发育成功能大孢子(图 9),
并且该大孢子以蓼型胚囊发育方式进一步发育为
成熟胚囊[ 3] .
2.2　雌配子体发育与胚珠进一步的发育成熟　随
着胚珠的发育 ,珠被细胞层数增加 ,尤其是外珠被
发育加快 ,珠孔依然为内珠被构成 ,合点端的功能
大孢子体积增大 ,发育成单核胚囊 ,单核胚囊体积
继续增大 ,并继续 3次分裂 ,形成 8核胚囊 ,最终发
育为成熟的雌配子体;同时胚珠进一步发育为成熟
胚珠.单核胚囊进行一次分裂后形成二核胚囊(图
10),珠孔端与合点 2核各分裂一次形成四核胚囊 ,
中间有大液泡隔开 ,这时珠心表皮细胞完全解体消
失 ,除合点端珠心组织未有变化 ,胚囊周围珠心细
胞都消失了.内外珠被进一步发育 ,内珠被(细胞层
数11层)构成珠孔 ,外珠被细胞层数达 5 层(图
11 ,12).最后 ,通过第 3 次核分裂 ,发育成 8核胚
囊 ,中央 2个极核融合为一个次生核 ,形成 7 核胚
囊 ,外珠被进一步发育 ,导致珠孔为内外珠被共同
构成.
成熟胚囊由位于珠孔端的 1 个卵细胞和 2个
助细胞组成的卵器 ,合点端的 3个反足细胞 ,以及
位于近中央的 1个次生核构成.卵细胞长卵形 ,与
2个助细胞呈“品”字形排列.卵细胞有明显的极
性 ,细胞质集中在合点端 ,珠孔端为大液泡 ,细胞核
也位于合点端的细胞质中 , 2个助细胞呈长茄形 ,
彼此紧靠 ,合点端较宽 ,细胞质也表现极性 ,在合点
端有 1个大液泡(图 13).中央细胞高度液泡化 ,其
内具 2个极核 ,最初 2个极核位于细胞两极 ,然后
它们移到细胞中央互相靠近(图 14),在植物受精
前最后融合为 1个次生核.(图 15).3个反足细胞
位于胚囊合点端 ,细胞长椭圆形 ,染色深的胚囊内
一堆细胞为承珠盘[ 4](图 16).
3　结论与讨论
(1)冬青卫矛的一些胚胎学特征与 Johri综
述[ 5]所报道的卫矛科一些特征是一致的:胚珠为
双珠被 ,厚珠心 ,双珠被构成珠孔 ,珠心表皮下孢原
细胞是单细胞 ,并直接发育为大孢子母细胞 ,蓼型
胚囊 ,两极核在胚囊中部融合为 1个次生核.
(2)本研究中发现了一些新的特征:胚珠有直
生胚珠与倒生胚珠 2种类型 ,分别存在于 3个子房
室中 ,中间 1个子房室里为 2个直生胚珠 , 2 边 2
个子房室各有 1个倒生胚珠 ,大孢子母细胞没有形
成四分体 ,而是三分体 ,并且有直线与 T 型 2种排
列方式 ,在四分体形成时没有发现珠被绒毡层存
在 ,反足细胞存在时间较长 ,且在胚囊合点端存在
承珠盘结构.
(3)珠心周缘细胞有 3种方式的不同来源:由
初生周缘细胞分裂而来 ,或由珠心表皮分裂形成 ,
或由以上 2者共同组成 ,本研究发现冬青卫矛的厚
珠心为珠心表皮分裂而来.这在 Johri综述中也没
有提及.
(4)从图 17 可知 ,雌蕊与雄蕊前期发育进程
是不同步的(图 17),雄配子体比雌配子体发育早 ,
但胚囊后期发育进程快 ,使得雌 、雄蕊性细胞在开
花时同时达到成熟阶段.在小孢子发育到单胞花粉
时期 ,对应雌配子体发育为大孢子母细胞后期及单
核胚囊时期.二胞花粉时为 7细胞胚囊时期.
参考文献:
[ 1] 　中国植物志编委会 , 中国植物志 45卷第 3 分册[ M] .
北京:科学出版社 , 2000.
[ 2] 　胡适宜.被子植物胚胎学[ M ] .北京:高等教育出版
社 , 1984.
[ 3] 　丁惠宾.红花胚珠和雌配子体发育[ J] .西北植物学
报 , 1998 , 18(3):352—355.
[ 4] 　孙建云.八角枫大孢子发生和雌配子体发育[ J] .西北
植物学报 , 2000 , 20(3):472—475.
[ 5] 　JOHRI B M , AMBEGAOKAR K B , SRIVASTAVA P
S.Comparative embryology o f ang iosperm[ M] .Berlin:
Springer-verlag , 1992.
(下转第 168 页)
156 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 25 卷
analysis of the effects of amylose-extender mutation
in rice endo sperm[ J] .Plant Phy siol , 2001 , 127(2):
459—472.
[ 13] 　KAWASAKI T , MIZUNO K.Molecular analy sis of the
gene encoding a rice starch branching enzyme[ J] .Mol
Gen Genet , 1993 , 237(1-2):10—16.
[ 14] 　奥斯泊 F ,布仑特 R, 金斯顿 E R ,等.精编分子生物
学实验指南[ M] .颜子颖 ,王海林译.北京:科学出版
社 , 1999.
[ 15] 　李　宏.植物组织 RNA 提取的难点及对策[ J] .生物
技术通报 , 1999 ,(1):36—39.
[ 16] 　范　春 , 中村三千男.人类 PU.1 cDNA 的克隆及表
达产物的生物活性[ J] .中国现代医学杂志 , 2000 , 10
(11):17—19.
The cloning of the He-35 rice′s Q enzyme gene
LAI Jian-hua , TAN De-yong , QIAN Wei , HE Yun-gang , YU Ming , SUN Giu-lin
(Department of Bio technology , Yunnan University , Kunming 650091 , China)
Abstract:The content of starch-branching is one of the quali ty estimation standard in rice , the starch-
branching synthesize is controlled by the starch-branching enzyme.According to the cDNA sequence of starch-
branching enzyme(Q enzyme)gene from Japanese rice that w as published in Genbank , we designed and syn-
thesized primers fo r amplifying this gene.Using the RT-PCR and SOE method ,we cloned successfully the full
reading f ram cDNA of the Q Enzyme gene in Yunnan He-35 rice ,which contain 2 464 bp.Comparing w ith Q
enzyme gene from Japanese rich , there are 16 base variation and 10 amino acid change in Yunnan He-35 rice.
Key word:starch-branching enzyme;RT-PCR;cDNA
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
(上接第 156 页)
Development of ovule and female gametophy te in Euonymus japonicus Thunb
XU Tao , WANG Yue-hua
(Department of Biolog y , Yunnan University , Kunming 650091 , China)
Abstract:The megasporogenesis and development of female gametophy te in Eunymus japonicus were
studied by the parraffin section method.The results areas follow s:①The ovule is crassinucellar , the nucellar
epidermal cell cuts off several layer nucllar parietal.The ovule is bitegminy , anat ropous and ortho tropous.The
micropy le is made up of an outer and inner integument;②A single archesporal cell dif ferentiates immediately
below the nucellar epiderm , i t functions directly as the megaspore mother cell.During megaspo rogenesis , the
dyad cell near micropy le doesn t divide ,how ever , the other cell beside the chalaza splits nomally , thus it makes
megaspore triad , the t riad arrange in a straight line or in a“T”shape;③I ts embryo sac is Poly gonum type.The
mature embryo sac has seven cells and eight nuclei or seven nuclei , and a cap-shaped hypostases is present in
mature ovule.Tw o polar nuclei fuse into the secondary nucleous.Three antipodal cellls degenerate lately.
Key words:Euonymus japonicus ;ovule;magaspore;female gaem tophy te
168 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 25 卷