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重瓣紫蓝大岩桐组培苗的花同源异型现象(简报)



全 文 :第 3 6卷 第 !期
2 ()( )3年 2月
实 验 生 物 学 报
A
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o l雌 ia e E x l〕 e r l z l l e n t a l一、 S l x、 l e a
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r u ,甘 y Z()( )3
重瓣紫蓝大岩桐组培苗的花 同源异型现象 (简报 ) `
庞基良 ’
l( 杭州师范学院生命科学学院 ,
王利琳 , ,2 胡江琴 ’ 梁海曼 2 李文安 3
杭州 3 LOO3 6 ; 2浙江大学西溪校区生命科学学院 , 杭州 3 1() 0 12
中国科学院上海植物生理生态研究所 , 上海 2() 0 032)
关键词 : 大岩桐 花同源异型 节位影响
由于花同源异型突变体可作为研究花形态建成
的分子遗传分析模式系统 , 近十几年来 , 人们对于花
同源异型基因的分离 、 鉴定〔`〕及转化均产生了很大兴
趣 LZ ] ,并对花器官特征决定基因的功能提出了 “ A ! r , ’
控制模型 f 3 , 4 ]和 “ 异时性 ” ( he t e二 h ,二 l y )假说 [5 , 6 〕。
我们在进行黄瓜子叶离体培养时 , 发现了离体
培养黄瓜子叶直接成花现象贬7〕 , 进而建立起黄瓜子
叶离体培养直接成花及黄瓜去顶苗直接成花的实验
系统「” ; 。 在栽培重瓣大岩桐组培苗的过程中 , 观察
到六利“花 同源异型 变异体 , 其表型难 以简单 地用
“ A 1(I
” 控制模型解释 。 通过统计还发现同源异型花
的发生频率与节位有关 。 这一现象为进一步探讨花
形态建成开拓了研究思路 。 据此我们认为重瓣大岩
桐可能是研究花形态建成的良好材料之一 。 现将所
观察到的结果报道如下 。
取重瓣紫蓝大岩桐 ( 5 1 , , ,了i , , 、 ia 、介 e i o 、 a H ie r n . )
幼嫩叶片 (取 自 6 一 7 节位 ) , 7 0 % 酒精浸数秒钟后 ,
用 0 . 1 % 升汞消毒 8 ; n i l l , 然后用无菌水冲洗 4 次 。
将幼叶切成 5 X s m n : 大小的切块 ,接人诱芽培养基 。
诱芽培养基的配方为 M S + 2 . 0 n 飞g 月分 I3A + o . s m g /
L N A A
。 切块在诱芽培养基暗培养一个月后 , 开始
形成丛生的细小叶芽 。 将这些丛生的细小叶芽切割
成小丛 ,转入继代培养基 M S + 0 . 5 m g 月一 B A 中 ,约
继代 10 次后 ,将约 2 Cm 长 的芽转人 1 2/ M S 无激
素培养基诱导生根 ,继代和生根培养时 ,温度 25 ℃ ,
光照 2 0 0 0 1一 u x 。 于 2 0 0 0 年 4 月份将生根苗 (苗高
约 3 c2t 1 , 3 一 4 片叶 )移出三角瓶 ,在 塑料大棚中炼
苗 。 待幼苗长 至有 4一5 片展开 叶时 , 移人 直径 8
cl l : 的营养钵 中 。 6 月份将营养钵中的大岩桐苗移
人 14 c m 的大塑料盆 。 栽培基质为泥炭 :珍珠岩 : 碧
糠灰 : _上 ( 2 : 卜 :I ! ) 。 苗生长正常后 ,每隔 15 天左右
施一次 H o a g lal l d 配方营养液 。 夏天在大棚上覆盖
遮阳网降温 。 至 8 月下旬大岩桐开始分化花芽 , 9
月份植株相继开花 。
由于同一植株上既有正常花芽 , 又有变异花芽
(图版 1 , 图 L ) , 因此在记录花芽数时 ,不 以株统讨一 ,
而是以单个花芽统计 。 花芽直径大于 1 . O C n 、 的统
计在内 。 并对 60 株大岩桐同源异型花的节位分布
进行 了观察记录 ,节位记录的标准是 由下而上 ,植株
最下的节位 为第 l 节位 ,向上依次为第 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ,
7 节位 。
重瓣紫蓝大岩桐同源异型花的类型
经观察可把重瓣紫蓝大岩桐 的花芽分为正常花
和六种同源异型花 。 七种花芽的表型特征及发生频
率 (以所观察的 840 个花芽为基数 )见表 l 。 正常花
芽 的最外轮为 6 一 7 片绿色花尊 ,花尊内为多轮红色
花瓣 , 中央为雄蕊和雌蕊 (图版 工 , 图 A , B , C ) 。 六
种 同源异型花 的特征分述如下 : 工 花曹一轮 , 花瓣
第一轮为红绿相间的嵌合型花瓣 ,其余花瓣发育正
常 ,有雄蕊和雌蕊 (图版 工 , 图 D , E ) 。 1 花粤一轮 ,
花瓣第一轮呈绿色 ,边缘淡黄 , 基部常连合 ,其余花
瓣正常 ,有正常雄蕊和雌蕊 (图版 I , 图 )F 。 m 花
粤一轮 ,外面几轮花瓣正常 ,最内轮花瓣绿色 ,雄蕊
和雌蕊正常 (图版 且 , 图 G ) 。 VI 花曹一轮 , 内为多
轮绿色花瓣 ,无雄蕊和雌蕊 (图版 1 , 图 H ) 。 V 花
警有两轮 ,花尊内为多轮正常花瓣 ,雄蕊和雌蕊正常
(图版 仃 , 图 )I 。 VI 花警呈多轮 ,花瓣 、 雄蕊和雌蕊
均无 (图版 1 , 图 J , K ) 。
由表 l 可见 , 正常花芽出现的频率为 61 . 9 % ,
而六种同源异型花芽出现的频率达 38 . 1 叹) ,其中 1
类花出现频率为 25 . 0 % , V 类为 7 . 14 % ,其余四种
花出现频率较低 ,均在 2 . 5 % 以下 。
重瓣紫蓝大岩桐同源异型花的节位分布
对 6 0 株大岩桐同源异型花的节位分布进行了
观察记录 ,记录时同源异型花不再分类 。 结果见表
2
, 可见同源异型花主要在 4 节位 、 5 节位出现 , 4 节
本文 20 02 年 6 月 5 日收到 。 20 02 年 10 月 16 日接受 、
` 浙江省自然科学基金 ( 300 03 0 ) ; 杭州师范学院科一研基
金重点项 目( 0 lJ H30 5) 资助 〕
重瓣紫蓝大岩桐组培苗的花同源异型现象
一一一。一位上的频率高达 6 5% , 5 节位上的频率达 46 . 7 % , 45 叹) , 5 5 % 。。 同源异型花 占该节位总花数的频率在正常花主要在 5 节位 、 6 节位出现 , 出现频率分别为 第 4 节位竟高达 86 . 67 叹) )表 1 重瓣紫蓝大岩桐不同类型花的表型特征及发生频率T a b le 1 P h e n咬一ty pe a n d pe cer n ta ge (协f r h e d if fe 代n t t y lx ` 一, f f l`州 e玲 in S in r j i r东g走。 s l j仪 {iaos H ie一 n
类型
T y p
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占总花数比例
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e r e e n t ( % )
表型特征 P h e:二 ) r y zoe
花尊 elS >al 花瓣 P e l a l
多轮 R 瓣 `
雄蕊 S t: , n l e ll 雌蕊 P i、 t l l
正常重瓣花
N o nr 、 a l dou }。 le if 。 、 v e r
同源异型花
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一轮
二轮
多轮
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一轮 ( ;
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瓣 ’
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j
一 多轮 R 瓣
多轮 尺瓣 + 一轮 ( ; 瓣
多轮 ( ; 瓣
多轮 R 瓣

正常
正常
正常

正常

正常
正常
正常

l五常

仃曰皿
VIH
R 瓣为红色花瓣 ; R G 瓣为红绿相间的嵌合型花瓣 ;i( 瓣为绿色花瓣 )
表 2 重瓣紫蓝大岩桐同源异型花的节位分布
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e l.c e n t a尽 t ) f 11` ,n础一t ie fl o vet 邝 ( , , 1 t l一e d i fe er n t n (对 e s i一1 s i n 一, i n妙a s P氏 )iaos H ie r n
节 位 各节位花的总频率 各节位正常花频率 各节位同源异型花频率 异型花 /总花
N (泪: 一1 P e r e e r l t :嘈 e ( ) f 一( ) t: : l if ( ) w e r s P e r e e 11 t a g e o f z l( ) n l l : 、 l f l、 )w e r下 】J e r e e l l一:一g e ( ) f }、 (又1: a ) t ie fl。 ) w e r 、 11〔。 n z d ) r一e fl。 )w e r 、 /
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7 10
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0 0 10
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本文实验结果展示 了两个值得注意的现象 : l 、 受到很大损害 , 严重 时可以损失 95 % 以上原 有的
同源异型花 的高频率发生集中于第四 、 第五节位 。 根 , 而移栽损伤根 的直接后果是植株经受到水分胁
2
、 同源异型花的类型有六种之多 ,且从发生变化的 迫 ,从而使植株体内的乙烯水平和 A 13A 含量显著上
花器官类型看 , 主要集中于花瓣 。 对这些现象的分 升 , 而主要 由根部产生 的细胞分裂素则大幅 度减
析和形成一定的认识将有助于进一步深入研究成花 少 〔` , 一 ’ 3 1。 这些移栽所导致的生理影响都有可能影
和花变异的规律 。 响成花的发育过程 。 因此移栽操作影响花型的可能
e or
n e a n d M e D a : l i e l工” 〕报告过移栽状况会影响 性是存在的 。
A ar l,i do 声 .iv 的成花反应 。 本文 中同源异型花高频 由表 l 可 以看出 : l 、 各种不同类型同源异型花
率发生于第四 、第五节位 , 第三 、 第六节位的发生率 均至少有一轮正常的花警 。 2 、 雄蕊和雌蕊只有 “ 有
很低 ,而第二 、第七 节位则不见有同源异型花发生 , 或无 ” 的变化 ,或者是第三 、 四轮都变成花瓣或花尊 。
同源异型花发生的节位差异十分显着 。 考虑到移栽 3 、重瓣紫蓝大岩桐幼苗移栽后的各类同源异型花的
时的苗龄正为四叶或五叶龄苗 。 同源异型花的发生 变异主要发生于花瓣 , 也就是在第二轮 。 从花分化
和移栽时苗龄及移栽操作两者之间是否存在某种联 过程来看 , 重瓣花花瓣分化过程的时间跨度显然要
系值得深入分析 。 T 以〕k 。 。 nd 3aI t ey 〔`倒进行 了凤仙 长些 , 这可能是第二轮花器官容易变异并变异类 型
花 的顺序去叶试验 ,指出影响花瓣启动信号 的作用 较多的原因或原因之一 。 对照 A lf 模型理论 ,第一
有时间性 ,从而提出了花器官属性基因作用的时间 轮花器 官 的形成受 到 A 一功 能基 因 (主要 是 A PI 、
模型 ( et m p or al 11 1仪 le l ) ,这一信息对于本文研究内容 A P Z 、 L U G )的调控 , 第二轮花器官的形成受到 A 一功
有很好的参考价值 。 按常规概念幼苗移栽将使根部 能基因和 B一功能基 因 (主要是 A P 3 、 PI )的共 同调

广
广
l期 重瓣紫蓝大岩桐组培 l有的花同源异型现象
图 版 说 明
图 版 I
重瓣紫蓝大岩桐的正常花和 工一 1类同源异型花
图 A正常花花蕾 。
图 B正常顶上观开放花
图 C正常侧面观开放花 。
图 D顶上观的 工类同源异型 花 门
图 E狈 l面观的 I类同源异型花
图 F l类同源异型花
L E P X AN A TIO NO F F IC UE RS
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图 版 n
重瓣紫蓝大岩桐的皿一砚类同源异型花
图 G m类同源异型花 。
图 H W类同源异型花 。
图 I V 类同源异型花 。
图 J 顶上观的砚类同源异型花 )
图 K 侧面观的班类同源异型花 。
图 l_ 示正常花芽与同源异型花芽出现在同一植株上 。
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