全 文 ：南 方 农 业 学 报
收稿日期：2013-01-10
基金项目：广西大学科研基金项目（XBZ120751）
作者简介：*为通讯作者，黄桂香（1966-），博士，副教授，主要从事果树种质资源与遗传育种研究工作，E-mail：hguixiang@163.com。
潘腾飞（1988-），研究方向为果树生物技术与种质改良，E-mail：pestsss@foxmail.com
0 引言
【研究意义】培育少核和无核品种是提升金柑品
质的重要途径之一，通过对融安滑皮金柑不同发育时
期胚珠的发育特征进行细胞学观察，了解该品种胚胎
败育发生的原因和规律，可为培育无核（少核）金柑品
种提供相应的理论基础。【前人研究进展】近年来，对
柑橘胚胎发育研究主要集中在胚胎败育和无核机理
上。Chai等（2011）通过对沙田柚无核变种的研究发
现，其无核机理源于自交后胚胎发育中途败育，并通
过SSR分析其与普通沙田柚的差异。周心智等（2011）
对红桔JZT（P）-1品种研究发现，在幼果发育的前50 d
中，由于囊胚原始细胞发育时间紊乱，胚珠中各雌性
融安滑皮金柑种胚发育的细胞学观察
潘腾飞，欧智涛，黄桂香*，玉新爱，何新华
（广西大学农学院园艺系，南宁 530004）
摘要：【目的】观察不同发育时期融安滑皮金柑种胚发育情况，探讨其败育的原因，为该品种资源的创新利用及金
柑育种研究提供科学依据。【方法】以融安滑皮金柑为试材，采用石蜡切片、植物显微技术等方法，对其胚珠发育过程
进行系统的观察研究，并对成熟果实种子败育情况进行统计分析。【结果】融安滑皮金柑在授粉阶段和胚囊发育阶段
表现正常；胚珠发育至花后7 d，一部分因极核未能正常受精而导致胚胎败育，另一部分因内、外珠被发育时期紊乱使
珠心和胚囊发育受到扰乱而导致胚胎败育。融安滑皮金柑成熟果实中，每果种子数5~9粒，其中饱满种子（2.3±0.17）
粒，败育种子（9.7±0.17）粒，败育率（80.8±1.45）%，正常种子为多胚性。【结论】融安滑皮金柑种子败育属于中途败育类型。
关键词：融安滑皮金柑；胚珠发育；胚胎败育；中途败育；细胞学观察
中图分类号：S666.1 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2013）04-0570-04
DOI：10.3969/j：issn.2095-1191.2013.4.570
南方农业学报 JOURNAL OF SOUTHERN AGRICULTURE 2013，44（4）：570-573
ISSN 2095-1191；CODEN NNXAAB http：//www.nfnyxb.cn
Cytological observation of ovule development in Rong’an Huapi
kumquat [F. crassifolia Swingle]
PANTeng-fei，OUZhi-tao，HUANGGui-xiang*，YUXin-ai，HEXin-hua
（Horticultural Department of Agricultural College，Guangxi University，Nanning 530004，China）
Abstract：【Objective】The reasons for embryo abortion were analyzed by observing ovule development status at different
stages to provide references for breeding research and innovative application of Rong’an Huapi kumpuat. 【Method】The de-
velopment abortion process of Rong’an Huapi kumquat was systematically studied by paraffin section and microscopical
technique. The seed abortion in ripening fruits was also statistically analyzed. 【Result】The results showed that the stages of
pollination and embryo sac development were normal. On the seventh day after flowering， embryo abortion happened partial-
ly on account of abnormal fertilization of pole nucleus， and partially caused by disrupted nucellar and embryo sac develop-
ment at disordered growth stage of secundine and primine. There were 5-9 seeds in every mature Rong’an Huapi kumquat
fruit， and abortive seeds were 9.7±0.17 with the abortive rate of （80.8±1.45）%. The normal seeds were polyembryony.
【Conclusion】Rong’an Huapi kumquat abortion belonged to halfway abortion type.
Key words： Huapi kumquat； ovule development； embryo abortion； halfway abortion； cytological observation
结构出现败育现象。范学翠等（2011）发现，无籽八月
桔（Citrus reticulata“Bayueju”）胚囊可育，其自交和异
交的胚胎发育均正常，其无籽原因并不是由胚胎败育
所引起。Pan（2009）等运用蛋白质组学的方法，分析出
瓦伦西亚甜橙的体细胞胚胎发育过程中有24种不同
的蛋白存在于其胚胎发育早期，并且其中有五种蛋白
与谷胱甘肽代谢和抗氧化应激相关。【本研究切入点】
目前，对金柑属胚胎发育的细胞学及无核（少核）机理
的研究未见报道，本研究观察不同发育时期的融安滑
皮金柑胚珠发育情况，并对成熟果种子败育情况进行
统计分析。【拟解决的关键问题】了解融安滑皮金柑胚
胎败育的胚胎学机理，为金柑种质资源的开发利用及
育种研究提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1试验材料
试验材料来自广西大学农学院实验基地6年生融
安滑皮金柑，2012年3~11月采样，试验分析在广西大
学农学院开放实验室进行。
1. 2试验方法
1. 2. 1 材料的采集与保存 从开花前3 d开始，每隔
1 d采集一次发育中的花和幼果，每次每个品种采样
20个，采样至幼果发育30 d；采样后，将材料置于10~20
倍体积的卡诺液（95%乙醇∶冰醋酸=3∶1）抽真空，固定
24 h后，转入70%乙醇中保存待用。
1. 2. 2 石蜡切片 将在70%乙醇中保存的样品取
出，乙醇梯度脱水，TO透明，Leica EG1150H石蜡包埋
机包埋，Leica RM2255石蜡切片机连续切片，厚度为
8~12 μm，切片在40℃恒温干燥过夜后，用TO脱蜡，番
红—固绿对染，加拿大树胶封片，Leica DM-4000正置
荧光显微镜观察、拍照。
1. 2. 3 成熟果实种子观察 11月下旬采集融安滑皮
金柑各30个成熟果实，取种观察，统计饱满种子和
败育种子比率，并对饱满种子进行种胚分离，观察
其胚性。
2 结果与分析
2. 1开花前胚珠发育情况
开花前3 d的胚珠发育接近完成，可以观察到明
显的外珠被、内珠被和珠心结构，且外珠被明显肥厚
于内珠被，此时珠被还未完全将珠心包裹，直至开花
前1 d，内外珠被将珠心完全包裹，并形成珠孔。从图1
中可看到，胚珠倒生、厚珠心（图1-1、1-2）。子房一般有
6个心室，偶见7个或8个心室，每室两枚胚珠，胚珠在
早期发育中表现正常（图1-3）。
2. 2开花后胚珠发育情况
开花后3~5 d，正常胚珠呈椭圆形，在珠孔端胚囊
壁可见1枚受精卵处于休眠状态，并在残留花柱中可
见花粉管痕迹（图1-4、1-5）。部分胚珠发育异常，表现
为珠心细胞部分纵向伸长，珠心整体被拉长，珠孔端
突破内珠被，并且胚囊呈不规则的狭长椭圆形（图
1-6）。
开花后7 d，正常发育胚珠形态呈椭圆形，在珠孔
端受精卵仍处于休眠状态（图1-7）。而发育异常胚珠
则呈现3类状态：第1类胚珠整体发育停滞，其大小明
显小于正常发育胚珠，珠心呈不规则圆球形，与内珠
被之间游离，有合子附着在珠孔端胚囊壁上（图1-8）；
第2类为早期胚珠突破内珠被的胚珠，其整体发育停
滞，珠心细胞萎缩，珠心整体呈珠孔端细长而合点端
较粗的不规则锥形，且胚囊萎缩，珠孔端合子瓦解或
消失（图1-9）；第3类胚珠珠心继续发育而内外种皮发
育停滞，尤其在发育的7~11 d，珠心继续纵向拉长，珠
孔端突破外珠被，突破部分在外珠被外侧膨大，胚囊
进一步狭长化，合子则继续附着在珠孔端胚囊壁处于
休眠状态（图1-10、1-11、1-12）。
开花后15 d，正常胚珠整体饱满，呈合点端平滑、
珠孔端略尖的椭圆形，胚囊进一步扩大，合子开始发
育成球型胚，并在开花后21 d左右向心形胚过渡（图
1-13、1-14）。发育异常的第1类胚珠发育至第15 d，合
子消失，未见胚乳，在胚囊内可见较多胚胎原始细胞，
但该细胞不能正常发育，在21 d左右瓦解消失（图
1-15、1-16）。发育异常第2类胚珠发育至15 d左右时，
珠心进一步萎缩，胚囊形成空囊，珠被纵向伸长，与发
育正常的胚珠差异显著（图1-17）。发育异常的第3类
胚珠，合子瓦解或消失，胚乳仅存在于胚囊合点端，胚
囊不规则狭长，珠心呈两端膨大的葫芦形，内外珠被
将其完全包裹（图1-18、1-19）。
2. 3成熟果实种子败育率统计
融安滑皮金柑于11月15日左右成熟，随机选取30
个成熟果实进行解剖可见饱满种子和瘪种子两种类
型，单果种子5~9粒，平均（3.4±0.43）粒，其中，饱满种
子1~3粒，平均饱满种子（2.3±0.17）粒；败育种子由瘪
种子和未发育成种子的种胚组成，平均（9.7±0.17）粒，
败育率（80.8±1.45）%。种子呈倒卵形，多胚，淡绿色子
叶（图1-20）。
3 讨论
柑橘种胚败育主要由花粉败育、授粉受精不良、
胚胎发育及种子形成过程中的某一环节受阻而造成
潘腾飞等：融安滑皮金柑种胚发育的细胞学观察 571· ·
南 方 农 业 学 报
（肖祥希等，2009），Chai等（2011）、周心智等（2011）从
不同柑橘品种中发现了胚胎中途败育现象。本研究
中，融安滑皮金柑的花粉萌发和花粉管生长正常，雌
蕊发育正常，并能形成正常卵细胞，说明雄性不育和
雌性不孕不是融安滑皮金柑种子败育的原因。
刘小宁等（2005）在葡萄中发现内、外珠被发育异
常往往与胚的败育相关，王平等（2002）的研究发现度
尾蜜柚胚囊和珠心的发育异常和萎缩是胚发育受阻
碍的原因。本研究中，融安滑皮金柑有部分胚珠内、外
珠被与珠心发育不同步的现象，即幼果早期内、外珠
被发育滞后于珠心，在花后7 d珠心珠孔端突破内珠
被，而后其中一部分珠心发育停止，合子萎缩消失，另
一部分则持续发育，在珠心进一步突破外珠被后，内
外珠被开始发育并再次将珠心包裹，直至花后15~
21 d，合子不能发育成正常的球型胚萎缩消失。这类
胚珠组织的内、外珠被发育时期紊乱，导致幼小的珠
被束缚了珠心的发育，使其形态表现为两头膨大、胚
囊亦受到挤压而呈狭长腔体，这一系列形态上的变
化，可能是导致合子不能正常发育的原因。
Koltunow等（1995）通过对瓦伦西亚甜橙的研究
认为，珠心胚的发育需要胚乳正常发育供应充足的养
料；周心智等（2011）认为，柑橘胚囊的不育或部分不
育可以导致不定胚无法正常发育。本研究结果表明，
融安滑皮金柑幼果早期发育过程中，一些胚珠个体在
开花后7 d左右便停止发育，其受精卵在花后15 d左
右消失，且无胚乳形成，在这类珠心中可观察到较多
珠心胚前体胚胎原始细胞，但也并不能正常发育成珠
心胚。这部分胚珠发育异常，可能是由于胚囊内极核
未能正常受精，在没有胚乳的支持下，合子和胚胎原
始细胞均不能正常发育。
图 1 融安滑皮金柑的胚珠发育
Fig.1 Development of ovule in Rongan Huapi kumquat
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潘腾飞等：融安滑皮金柑种胚发育的细胞学观察
4 结论
本研究通过对融安滑皮金柑胚珠发育过程进行
观察，发现败育分为内、外珠被发育时期紊乱和极核
受孕异常，中途败育是造成其少核的原因。融安滑皮
金柑单果饱满种子平均（2.3±0.17）粒，属于少核品种。
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（责任编辑 思利华）
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