全 文 ：竺麻花粉母细胞的成熟分裂
章荣德 杨曾盛
(华中农业大学 )
提 要
目前国内对 兰麻 的细 胞学与细胞遗传学的研 完还很 少 , 对于 兰麻 花粉诊细
胞的成熟分裂还 未见报道 。 基于这种情况 , 我们 初 步观察 了兰麻花粉母细胞成熟
分裂的全过程 。 在第一次减数分裂的末期没有细 胞质的分 裂 , 囚而 不 形 成二 分
体 , 只 是到 了第二次 有丝 分裂的末期在一个母细 胞中形成四个子 细 胞 即四 分体 ,
每个子细 胞再 发 育成花粉粒 。 但在观察过 程中看到 了落后 染色体 、 染 色体桥和
微 核等不正常的成熟分裂现象 。 同时本文对观 察材料的选择 、 固 定 、 染 色及制
片方法 都作了较 为详细 的介绍 。
卜 自 从 施 特 拉斯 布格
( S t r a s b u r g e r
1 8 8 6 ) 在植物中发现减数分裂后 , 一百多
年来人们对植物的减数分裂进行了广泛的
观察与研究 , 这对于植物的细胞遗传学与
育种学的发展起了十分积极的推动作用 。
竺 麻 ( B o e h二 。 : i a , : i v e a ( L ) G o u d )
是多年 生宿根性草本纤维作物 , 在国民经
济中具有十分重要的价值 。 我国是世界芒
麻发源地 , 栽培面积最大 , 产量居世界草位 。 但对涉及竺麻的细胞学与细胞遗传誊的基础研究还十分不够 。 关于竺麻花粉弩细胞成熟分裂过程中的染色体变化过程在
国内还未见报道 , 因此我们在这方面进行
了初步的观察 。
材料与方法
所用材料为大田栽培品种细叶绿的雄
花花蕾 。 于上午 8 时到 n 时 分 次采下 0 . 8
一 1 . 5毫米大小的花蓄 , 用卡乐固定液 ( 1
分冰幽峨 : 3分纯酒精 ) 固定24 小时后 , 用
, 5%酒精洗涤两次 , 然后转移到 70 %酒精
中 , 放入冰箱保存 。 制片前取出的材料用
蒸馏水洗涤两次 , 再放在 2 %醋酸洋红中
整体染色 。 待花蕾内的花药全部着色 ( 在
室温下需要 2 ~ 3 天 、 在冰箱中需要一周
左右 ) 后 , 在双 目解剖镜下剥 出花药 , 用
解剖针将花药捣碎 , 滴一小滴 2 %醋酸洋
红 , 盖上盖片后在酒精灯下慢慢加热 , 待
染色液快要煮沸而又没有 煮 沸 时 取下玻
片 , 包上吸水纸 , 左手按住盖片不使其滑
动 , 用右手大拇指按力的垂直方面重压玻阅.片 , 此时细 胞方可散开 , 并可得到较好的
细胞质与细胞核的反差效果 。 如果核质反
差不好时可以多次烤片 , 多次压片 。 由于
竺麻花粉母细胞比较少 , 如果需要显微摄
影 , 一可在浸油物镜下进行 。
观察结果与分析
芒麻花粉母细胞的成熟 分裂与其它植
物一样 , 可分为 两个连续的分裂过程 。 第
一次为减数分裂 , 第二次为有丝分裂 。 第
一次分裂 由前期 I 、 中期 I 、 后期 I 、 末
期 I四个时期组成 。 第二次分裂也有四个
时期 , 即前期 ,I 、 中期 I 、 后期 I 、 末期
I
, 最后是花粉粒的形成 。 下面我们分别
加 以讨论 。
前期 I ( P r o p h a s e l ) : 第一次分
裂的前期 , 根据染色丝的变化行为又可分
为细线期 ( L e p t o t e n ) 、 偶线期 ( Z y g o -
t e n e )
、 粗线期 ( P a e h y t e n e ) 、 双线期
( D i p l
o t e o e ) 和终变 期 ( D i a k i n e s i s )
五个时期 。 这五个时期核仁都存在 , 只是
染 色丝不断缩短变粗 。 双线期可观察到周
源染色体联会后染色体交叉所 出现的交叉
节 。 终变期所形成的二价休在细胞核区范
围 内离散性较好 , 并且可以计数 。
中期 I ( M e t a p h a s e l ) : 前 期 结
束后进入第一次分裂的中期 。 这时染色体
都移到细胞的赤道面上 , 纺锤体出现 , 纺
锤丝开始附扑在着丝点上 。
后期 I ( A n a p h a s e l ) : 在纺锤丝
的作用下 , 染色体逐渐向细 胞 的 两 极移
动 , 距离越来越大 , 具有 明 显 的 动态关
系 。
末期 I ( 1’ e l o p h a s e l ) : 当染色体
移到细胞的两极时 , 进入第一次分裂的末
期。 此时染色体形态逐渐解体而变成染色
质 , 核仁重新出现 , 完戌第一次减数分裂
过程 。 但是在末期结束时不进行细胞质的
分裂 , 因此不形成二分体 。 由于竺麻是双
子叶植物 , 这种分裂方式与双子叶植物相
同 , 即两次分裂在同一个母细胞内进行 ,
只是到了第二次分裂的末期才开始出现细
胞质的分裂 , 形成四个子细胞 。 所以芒麻
花粉母细胞的成熟分裂属于同 时 型 ( is -
二 u l t a n e o u s t y p e ) 的分裂方式 。
前期 I ( P r o p h a s e l ) : 第二次分
裂的前期 , 核仁仍然存在 , 染色丝也有一
个不断缩短变粗的过程 , 这时的染色体已
经是单倍体 , 如果观察片制得好 , 到了晚
前期还可见到 14 个单价体 , 每个单价体包
含两个子染色体共一个着丝点。
中期 I ( M e t a p h a s e l ) : 进 入第
二次分裂的中期 。 经过第一次减数分裂后
的染色体 , 按照第二次有丝分裂的分裂极
分别排列在各自的赤道面上 , 纺锤体开始
形成 , 纺锤丝开始附着在着丝点上 。
后期 I ( A n a p h a s e l ) : 在纺怪丝
作用下 , 染色体向未来子细胞的各自分裂
极移动。
末期 I ( T e l o p h a s e l ) : 当染色体
达到两极时进入第二次分裂的末期 , 这时
才有细胞质的分裂 , 在细胞纵轴与横轴的
方向逐渐形成细胞板 , 出现初生细胞壁 ,
将一个母细胞分成四个子细胞即四分体 。
最后每个子细胞再不断生育形成花粉粒 。
小结与讨论
竺麻花粉母细胞的成熟分裂与双子叶
植物一样 , 是一种同时型的分裂方式。 两
次分裂在同一个母细胞内进行 , 只是到了
第二次分裂的末期结束后才有纲脚质的分
裂而形成四分体 。 在分裂过程中 , 从花粉
母细胞开始到花粉粒的形成 , 细胞与染色
体都呈现 出一个动态变化过程 , 这个过程
与一般有性繁殖的双子叶植物相似 , 但在
显微镜下有的可以看到明显落后 的 染 色
体 、 染色体桥和微核等不正常的成熟分裂
现象 。 在正常环境下 , 这种不正常的分裂
现象在其他有性繁殖植物中是很难观察得
到的 。 竺麻是长期无性繁殖的作物 , 不正
常的分裂现象是偶然出现的还是长期无性
繁殖所造成的呢 ? 如果长期的无性繁殖可
以打乱它的遗传平衡 , 从而破坏遗传基础
的相对稳定性 , 那么这种不正常的现象对
竺麻的遗传育种 、 良种繁育以及品种纯化
将会带来什么影响 , 这是一个需要进一步
研究的问题 。
劝
竺麻叶面喷施 “ 8 02 ” 试验示范简报
普 继
(湖 北省熹鱼县 潜家 清区农 技站 )
“ 8 02 ” 是近儿年在农作物上应 用 的
一种植物生长调节剂 , 该药剂为茶褐色液
林 , 易 i吝于水 , 呈中性 , 对人畜 、 环境无
害无污染 。 用于作物叶面喷施 , 能迅速渗
入植物体内 , 增强光合作用 , 促进根系吸
收养分 , 对发根 、 生长和增产有明显的效
果 。 我区 1 9 8 6一 19 8 7两年在竺麻上进行试
验示范 , 共计推广喷施面积 5 3 0 0亩 , 使用
后普遍表现为叶色浓绿 , 麻株 生 长 量 加
快 , 茎杆增粗 , 鲜麻皮增厚 , 于 纤 维 增
加 , 增产效果好 , 现将结果简报如下 。
而只考察经济性状 , 不核定产量 , 然后选
择适当的大 田麻园 0 . 5一 1亩作为喷 药与
不喷药进行对比示范考察 , 测定经济性状
和产量 , 经济性状考察基数为 30 株 。 在项
目处理上 分喷施次数 、 喷施浓度 、 磷酸二
氢钾和 9 20 对比及大 田示范 。
试验示范概况
一 、 试验示范材料和品种 。 供试验示
范应用产品 “ 8 0 2 朋 为湖北省天门县 化l肥
厂生产 , 竺麻品种为 当地优 良品种 “ 细叶
绿 ” 。
二 、 试验示范方法和处理 。 试验示范
在二 、 三麻生长期进行 。 试验 设 三 次 重
复 , 小区面积为 0 . 05 亩 , 每亩喷药液 75 公
斤 , 前后两次喷施间隔为 10 天 , 喷清水为
对照 。 试验小区各麻园内存在密度差异 ,
麻莞大小 , 无法使面积三者控制一致 , 故
结果与分析
一 、 喷施次数 。 各处理在三麻苗高 40
厘米 ( 8 月 1 1日 ) 开始喷施 , 喷一次的于
言月 1 1 日 , 喷二次的于 8 月 1 1日 、 2 1 。 ,
喷三次的于 8 月 1 1 「l 、 2 1「l 、 3 1日喷施 。
每次何亩用药量为 15 毫升 , 9 月 20 日 收
获 , 试验结果列入表 1 。 以喷施三次的处
表 1 竺麻喷施 “ 80 2” 经济性状润查
喷施
次数
对照
1
名
8
株高 茎粗 鲜皮犀 鲜皮重 干纤维重 出麻率
(厘米 ) (厘 米 ) ’ (毫米 ) ( 克 /株 ) (克 /株 ) ( % )
1 5 1 0
.
9 0 8
1 5 6 0
。
94 4
1 6 5 1 0
。
9 2 2
z : 2
. 。{ ,
. 。 2:
稀释倍数为 1: 5 0 0 0 。
旦旦艾卫又旦习困 l贝又旦又业皿 p 。 。 、 ,芍凡万又又 . 飞了 . V口甲甘网 p 口切甲p o . 口 . 吃翔之应旦 玉芝旦互二习又立又至匹之习又习又又显豆又又又显显 U空皿又旦又 旦 1口又二己旦又
另外 , 根据武汉地区的若〔候条件与栽
培水平 以及我们的经验 , 观察竺麻花粉母
细胞成熟分裂的取材与时间没 有 明 显 关
系 , 每天上午 8 时到 n 时取材都可以 , 但与
花蓄的发育时期密切相关 , 取大小在 0 . 8一
1
.
5毫米的花蕾作为观察材料较为合适 。
参 考 文 献
〔 1 〕李杨汉 主 编 , l 。别 , 枪 物 学 . 1叨一 1的 , 上海科
学 出 版社 。
〔 2 〕郝水编 著 , 1 8 6 , 细胞 生物 学 教 程 , 2 58 一 2 7 .9
高等教育出版社 。
〔 8 〕伊藤通 夫 , 19犷3 , 减 数分 裂 , 东 京 大 学 山版社 。