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豆薯(Pachyrhizus erosus(L.)Urban)小孢子发生及雄配子体的形成



全 文 :1 95 5 年 6月
第1 0卷第3 期
西 南 农 业 大 学 学 报Vo l. 1 0,
J u n
橄 . 3
J o u r n a l o f S o u t h w e s t A g r i e u l t u r a l U n i v e r s i t y 19 8 8
豆薯 ( P a c l i y r h i z u s e r o s u s (L . )U r b a n )
小抱子发生及雄配子体的形成 `
重庆市农业科 学研 究所 翁 裕 佳
【摘要 】豆薯 ( P a e h y r 人泣: u s e r o s u s ( L . ) U r b a n ) 孑包原细胞位于表皮下 ,
多个 。 花药四室 。 花药壁发育属于 “ 基本型 ” , 由表皮细胞 , 药室内壁细 胞 , 两层
中层 细胞和城毯层细胞五层组成 。 分泌 型绒毡层 为单核细胞 。 花药开 裂时具三层细
胞 : 表 皮层 、 纤维层和 中层 。 小袍子母细胞的分裂是连续的 。 四分休 多为等四 面体
型 , 少数 为左右 对称型或 交叉型 。 散粉时花粉捧具二个细胞 , 三个萌发孔 , 孔上有
特珠结 构的帽状物 。
主题词 : 豆科 ; 豆薯 ; 有性繁殖 ; 抱子 ; 小抱子 ; 配子体 : 形成。
l
`材料和方法
材料于 1 9 8 6年 6一 10月 【 ` ’ 采 自农家栽培品种 , 并制成蜡叶标本 。
用常规石蜡切片 。 固定液为 F A A和 N a v as c h in 班 , 切片厚度 8一 1 2卜m , 铁矾苏 木 精 染
色 , 光镜观察 仁 ` ’ ; 将新鲜花粉用 乙睛十戊二醛 ( 用即 肠乙脂水溶液配成 4 肠戊二醛混合液 )
固定 , 各级丙酮脱水 , 真 空干燥 , 金属镀膜 , 扫描观察 , 照像 。
2 观察结果
2
.
1 小泡子发生及药壁发育
2
.
1
.
1 花药原基 。 花药横切均为方形 , 表皮 以内为一群形态较为均一的细胞 , 角隅 处 细胞
分裂较快 , 形成 四个裂瓣 。 每 一裂瓣的表皮下细胞分化出几个抱原细胞 , 体积较大 , 可明显
与周围其他细胞相区别 ( 图 I 一 1 ) 。 泡原细胞平周分裂 , 向外产生初生周缘细胞 , 向内产 生
初生造抱细胞 ( 图 1 ) 。 初生周缘细胞进行一次平周分裂 , 产生次生周缘细胞 。 这二层次生
周缘细胞在平周分裂的同时 , 也进行垂周分裂 , 因此夕 产生一系列同心圆排列的四层细胞 :
由内向外依次为绒位层 、 中层 ( 二层 ) 、 药室内壁 , 并 与表皮层组成五层细胞的花药壁 ( 图
2 )

一 1 0 8 5年 z月 3 0 日 收到.
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xdzk. 1988. 03. 013
第 1 0卷第 3期 翁裕佳 豆 薯小抱子发生及雄配子体的形成 31 3
一—一 .一 .一一一r , , . . , . . . , 州 , . 砚 . .2 . 1 . 2 花药璧发育 。 散粉时 , 花药壁由以下各层组成。: . 1 . 2 . 1 扣足一 层 。 在花药发育过程中 , 表皮只进行垂周分裂 , 以适应内部 组 织的迅速增长 。 花 药成热时 , 表皮宿存 ( 图 3 ) 。2 . 工. 2 . 2 药里 门 璧一层 。 次生周缘细胞分裂出药室内壁时 , 该 药室内壁不断径 向 延 长 , 并
发 生纤 维素带状加厚 ( 图 3 ) 。
2
.
1
.
2
.
3 中层二 层 。 细胞 长方形 , 在小抱子母细胞减数分裂时期 , 中层的内层开 始 退化 ,
然后逐渐趋于解体和被吸收 ( 图 4 ) ; 中层的外层能保留较 长 时 间 , 维 持 至 花 药 成 熟 期
( l断 3 ) 。
2
.
1
.
2
.
4 绒毡层 一层 。 起源于次生周缘细胞的内层 , 经平周分裂向内分化而成 。 在某 些 部
位 , 绒毡层细胞又可分裂成二层 。 绒毡层细胞切向延长 , 小抱子母细胞减数分裂前已充分发
育 , {通后细胞 该呈退化象征 , 至花药成熟时 , 绒毡层细胞已被吸收殆尽 , 仅剩少量残余物 。
绒毡层在整个发 育过程中 , 始终维持原来位置 。 因此 , 属于 “ 腺质绒毡层 ” 。 豆薯的绒毡层
细胞为单核 咬14 2 ) , 这是蝶形花亚科的胚胎学特征 〔 ` ’ 。
由上可知 , 豆薯花药壁的发育应属于基本型 〔 ” 。
2 1
.
3 小抱子母细胞发生 。 在花药壁发育的同时 , 初生造泡细胞分裂 , 形成更多的次 生 造
泡细胞 , 再发育成小抱子母细胞 。 其形态与周围药壁显著不同 : 体积大 , 细 胞 质 浓 , 核 显
著 , 排列紧密 ; 随着小抱子母细胞进入减数分裂时期 , 可见脐胎质壁的积累 ( 图 5 ) 。 小 抱
子母细胞的胞质分裂为同时型 仁 ’ 〕 。 第一次分裂后不产生细胞板 ; 第二次分裂完成 时 , 母 细
胞 分裂成 四部分 ( 图。 ) 。 小泡子通常排列成 四面体型 , 少数为左右对称型 ( 图 6 ) 或 交 叉
型四分体 。 四分体包裹在共同的脐抵质 中 , 各小胞子也为肪服质所分隔 ( 图 5 ) 。 当 脐肌质
溶解时夕 小袍子彼此分开 , 释放到药室 中 , 逐渐成壁 。
2
.
2 雄配子体形成
小抱子从四分体中释放后 , 壁物质明显增加 , 体积迅速增大 。 新形成的小抱子少L浓厚的
细胞质 , 核大 、 居中 。 随着小泡子进一步发育 , 细胞中出现大液泡 , 核被挤到一测 。 其后 ,
小抱子核在贴近细胞壁的位置进行有丝分裂 , 由弧形的细胞板隔为两个细胞 。 小的为生殖细
胞 , 大的为营养细胞 ( 图 7 ) 。 花粉粒圆形 , 具三个萌发孔沟。 萌发孔上有特殊结构的 帽 状
物 ( 图 8 ) 。
3 讨 沦
通常绒毡层细胞在核正常有丝分裂后不形成细胞板 , 故成为双 、 多核细胞 。 但也有 由核
内有丝分裂产生的单核绒毡层 , 其染色体可达多倍 仁` . 。 因此 , 豆薯的单核绒毡 层 细胞也可
能是多倍染色体 。 P a ul l等 〔 ” 对豆科 3 亚科的 89 属 , 1 67 种植物的花药绒毡层作了 比 较 , 认
为蝶形花亚科和含羞草亚科一是 单核绒毡层 , 云实亚科几乎是二核或多核 , 因而提出二核或多
核的云实亚科是原始的 , 单核的含羞草亚科和蝶形花亚科是衍生的 。 然而 , 从系统学观点来

第 1 。卷第 3期 翁裕佳 豆薯小抱子 发生及雄配子体的形成 3 1 7
看 , 三个亚科的系统地位 由低到高依次应为含羞单亚科 、 苏木亚科 、 蝶形花亚科 。 因此 , 作
者认为 , 尹 a 以、等仅很据绒毡 层的核数而列出三亚种的系统地位 , 是不够全面的 , 有 待 进一
步探讨。
敛尔 本文一在曾山少枚找 州 .lJ元成 , 谨此致谢 .
参 考 文 献
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郑目昌 . 生物立似技不 , 人 民议育出版社 , 1 9了8
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