全 文 ：土壤水分亏缺对水蔗草兼性无融合生殖的影响
马三梅1 , 2 　王永飞2 　叶秀 1 　赵南先1 　梁承邺1 (1 中国科学院华南植物研究所 , 广州 510650;2 烟台师范学
院生物系 , 烟台 264025)
　　无融合生殖是植物界中普遍存在的一种不经
过精卵结合而产生种子的特殊生殖方式 。水蔗草
是禾本科水蔗草属的一种多年生草本植物 ,我国西
南 、华南等地均有分布 ,是广东 、云南 、海南等稀树
草原常见的伴生植物。常生于海拔 2 000 m 以下
的田边 、水旁湿地及山坡草丛中 。营养期草质柔
嫩 ,可作饲料;根可治疗毒蛇咬伤 。我们曾报道过
水蔗草进行兼性无融合生殖 ,胚囊发育分为有性生
殖的蓼型和无孢子生殖的大黍型两种类型[ 马三梅.
水蔗草兼性无融合生殖的胚胎学研究 , 植物学报 , 2002 , 44
(3):259 ～ 263] 。本文研究了土壤水分亏缺对水蔗草
的花粉育性 、结实率及其无融合生殖的影响。
材料为水蔗草(Apluda mutica), 种子取自华
南植物所稻田边。用盆栽进行过 2 年重复试验 。
1999和 2000年 3月播种于花盆中。花盆口径 25
cm , 高 20 cm , 内装水稻田土 5 kg 。每盆种植 10
株水蔗草 。在花序发育时期(8 月下旬到 10下旬)
开始土壤水分胁迫处理 , 以每 d 每盆浇水 1 次
(300 ml)作为对照 ,土壤水分胁迫采取每 2 ～ 3 d
每盆浇水 1次(300 ml)。每个处理 3盆 , 共 30株 。
对照和处理均在温室中常规管理 , 室温为 16 ～
25℃, 湿度为 60%～ 80%, 自然光照。其它条件
保持一致 , 连续处理 60 d 。显著性分析采用最小
显著极差法。
调查花粉育性时 ,取将开花的小穗 ,取出花药 ,
置于载玻片上 ,加 1滴 KI-I2 溶液 ,然后夹破花药
在显微镜下观察记数 。圆形深棕色为可育花粉 ,圆
形淡黄色为不育花粉。每个花盆随机观察 6 朵小
花 ,每朵小花观察 6个视野。统计花粉的可育率 。
调查结实率时 ,由于水蔗草的种子成熟后极易
脱落 ,完全成熟后再统计其结实率往往偏低 ,所以
在小穗第一苞片呈黄色时考查结实率。每个处理
随机取 10株进行观察 ,结实率=结实粒数/调查小
花数 。
调查无融合生殖频率时 ,分别在水蔗草开花的
季节用 FAA固定花序 ,爱氏苏木精整体染色 ,常规
石蜡切片法切片 ,切片厚度 5 ～ 10 μm ,用光学显微
镜观察。有性生殖的胚囊是由 7细胞 8核组成 ,即
2个助细胞 、1 卵细胞 、1 中央细胞(2 个极核)和 3
个反足细胞。无孢子生殖胚囊内含有 1个卵细胞 、
2个助细胞和 1个极核 ,缺少反足细胞 。因此反足
细胞的有无是区分有性生殖胚囊和无融合生殖胚
囊的明显特征[ 5] 。每个处理在开花期随机固定
150个子房 。统计无融合生殖胚囊和有性生殖胚
囊的数目 ,计算无融合生殖胚囊的频率 。无融合生
殖胚囊的频率=无融合生殖胚囊/(无融合生殖胚
囊+有性生殖胚囊)。
2年的实验结果(表 1)表明 ,土壤水分亏缺时 ,
水蔗草的花粉育性没有明显差异 ,说明水蔗草花粉
育性不受土壤水分亏缺的影响。结实率显著下降 ,
表明土壤水分亏缺影响水蔗草的结实率。无融合
生殖的频率没有显著变化 ,说明水蔗草的无融合生
殖频率不受土壤水分亏缺的影响 。
表 1　土壤水分亏缺对水蔗草花粉育性 、结实率和无融合生殖频率影响的显著性分析
处理 花粉可育率
1999 2000 平均
结实率
1999 2000 平均
无融合生殖的频率
1999 2000 平均
对照 0.99aA 0.98aA 0.98aA 0.92aA 0.75aA 0.84aA 0.62aA 0.41aA 0.50aA
2 d 0.97aA 0.99aA 0.98aA 0.83aA 0.51bB 0.67bB 0.65aA 0.40aA 0.51aA
3 d 0.97aA 0.97aA 0.97aA 0.82aA 0.55bB 0.69bB 0.56aA 0.43aA 0.49aA
　　小写字母和大写字母分别表示在 5%和 1%水平上差异显著性。
收稿　2002-02-18　　　　修定　2002-09-19
资助　国家自然科学基金(编号 3970086)和中国科学院
“九五”重大项目(编号 K2952S1-112)。
579植物生理学通讯　第 38 卷 第 6 期 , 2002 年 12 月
DOI :10.13592/j.cnki.ppj.2002.06.015