全 文 ：第 ws卷 第 x期
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林 业 科 学
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枣授粉受精及胚胎发育研究 3
张学英 彭士琪 郭振怀
k河北农业大学园艺学院 保定 sztsstl
关键词 } 枣 o授粉 o受精 o胚胎发育
中图分类号 }≥zuu qvn w 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsx p suts p sv
收稿日期 }ussu p st p uw ∀
3 本文承蒙河北农业大学李丽云教授审阅 o特此致谢 ∀
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Κεψ ωορδσ} Ζιζιπηυσϕυϕυβαo°²¯ ¬¯±¤·¬²±oƒ µ¨·¬¯¬½¤·¬²±o∞°¥µ¼² §¨√¨ ²¯³°¨ ±·
植物胚胎学是植物学的一个分支学科 o它是农林生产实践 !特别是植物栽培和育种等工作的理论基础 ∀
当代植物胚胎学的发展趋势是应用现代生物学技术和理论 o研究生殖细胞的发生 !受精作用和胚胎发育等生
物学问题 o从而控制有性生殖过程 o创造更适合于人类要求的新品种 ∀枣胚胎学方面的研究已进行了大量基
础工作 o对其生殖生物学特性有了一定的了解 ∀枣k Ζιζιπηυσϕυϕυβαl是二歧聚伞花序 o有 x个花药 o每个花药 w
室 o药壁的发育为基本型 o小孢子母细胞经同时型的细胞分裂 o形成四面体形四分体 ∀枣子房半下位 ou室 o
柱头 u裂 o也有 v室 v裂的现象 o胚珠的发育晚于花药的发育 ∀有关枣胚囊发育的类型 o有的学者认为是蓼
型k≥µ¬±¬√¤¶¤¦«¤µot|wsl o也有人认为是葱型kŽ¤¬¤¯¨ot|ww ~田惠桥 ot|{zl ∀枣胚乳发育属核型k≥µ¬±¬√¤¶¤¦«¤µo
t|ws ~王群瑛 ot|{vl ∀对枣胚发育的类型 o王群瑛kt|{vl观察长红枣胚胎发育认为属紫菀型 o而 ≥µ¬±¬√¤¶¤¦«¤µ
kt|wsl研究了枣的胚胎发育认为其属茄型 o田惠桥等kt|{zl认为宁夏圆枣果实的发育不依赖于受精 o是一种
稳定的单性结实类型 ∀以上这些研究主要侧重于雌雄配子体发育和胚胎发生等方面的工作 o而对授粉受精
过程和胚胎发育的研究较少 ∀在植物受精过程的研究方面 o花粉落到柱头上直至受精完成所经历时间的研
究在育种工作中是很必要的kŽ¤³¬¯ ετ αλqot|zxl o近年来陆续有了一些果树受精过程各阶段所持续的时间的
报道k许方等 ot||w ~刘桂森等 ot||w ~陶汉之等 ot||wl ∀而枣的多数品种含种仁率低 o弄清胚胎发育各阶段所
经历时间尤为重要 o以便及时进行胚抢救 o提高育种效率 ∀本文对无核枣的授粉受精及胚胎发育过程进行了
观察 o以弥补枣胚胎学理论的不足 o从而更好地为育种提供理论基础 ∀
1 材料与方法
所有试材均取自河北农业大学标本园 ∀
x月下旬 !y月上旬对无核枣树冠外围健壮枣吊中部蕾黄期零级花去雄 o其余花蕾疏掉 o立即用纱网套
住 ∀第 u天采灰枣枣吊中部初开期零级花的花药 o对网内去雄的花授粉 o用纱网套住 o挂牌标记 ∀w §后去
网 o在此期间若发现新生幼蕾及时去掉 ∀
授粉后 u !w !y !{ !tu !ty !uw !vy !w{ !zu «顺序取样 ow ∗ tx §每天取样 t次 otx ∗ vs §每 x §取样 t次 ovs ∗
ys §每 ts §取样 t次 oys §以后到果实成熟每 tx §取样 t次 oƒ„„固定 ∀
授粉后 zu «以内的材料用蒸馏水冲洗 v次后用 {‘‘¤’‹解离软化 o用 s1t h水溶性苯胺蓝染色 vs °¬±
以上 o压片 o在 ∂ „‘’÷ ’≠ °˜≥荧光显微镜下观察k¤µ·¬±ot|x|l ∀
对授粉 zu «以后的材料采用常规石蜡切片k郑国 等 ot|{ul o切片厚度 y ∗ ts Λ° o铁矾 p苏木精染色 o
在 ∂ „‘’÷ ’≠ °˜≥显微镜下观察 ∀
2 结果与分析
u1t 授粉受精过程 无核枣是日开型 o授粉后 w «o柱头上有花粉萌发 o花粉管从萌发孔中逐渐伸出 o一般情
况下 o只有一个萌发孔长出花粉管 o也有时有一个以上萌发孔萌发出花粉管 o但只有一个伸长 ∀授粉后 y «o
花粉管进入柱头 o{ «后花粉管朝向中空花柱道生长k图版 ´ptl ∀花粉萌发时花粉管有时横向或向上生长 o
但最终向下生长 o朝向中空花柱道 ∀授粉后 ty «少数花粉管生长到花柱的三分之一处 ouw «后到达花柱中
部 o授粉后 w{ «o花粉管生长到花柱基部 o进到子房 ∀尽管花粉粒多数能在柱头表面萌发 o大部分进入柱头继
续生长 o但花粉管在花柱道内生长过程中 o有的逐渐停止生长 o因而观察到只有少数花粉管到达子房 ∀
授粉后 zu «o花粉管沿子房内壁生长 ∀直到胚珠 o经珠孔到达珠心k图版 ´pul o为珠孔受精 ∀花粉管穿
过珠心细胞 o然后到达胚囊 o在胚囊珠孔端的退化助细胞处进入胚囊 o并将两个精子释放在卵细胞和中央细
胞之间k图版 ´pvl o随后两个精子分别移至卵细胞和两极核附近 o两极核开始融合k图版 ´pwl ∀授粉后 x §o
一个精子与胚囊次生核融合 o形成初生胚乳核k图版 ´pxl ∀授粉后 y §o另一个精子与卵细胞融合形成合子 ∀
受精结束时 o助细胞退化成一深色小块紧靠着合子k图版 ´pyl ∀根据 Š¨ µ¤¶¶¬°²√¤p‘¤º¤¶¦«¬±的划分标准 o本
试验观察认为枣的受精为有丝分裂前配子融合的类型k胡适宜 ot|{ul ∀
u1u 胚的发育 合子经 y ∗ z §的休眠后 o即开始分裂 ∀合子第 t次分裂为横裂 o横壁略倾斜 o形成两细胞原
胚 o近珠孔端的为基细胞 o远珠孔端的为顶细胞 o其中基细胞的体积较大 o细胞质较稀 o染色较浅 o顶细胞体积
较小 o细胞质较浓 o染色较深k图版 ´pzl ∀顶细胞首先进行横裂 o形成 v细胞原胚k图版 ´p{l o然后 v细胞原
胚顶端细胞再次横裂 o形成 w细胞原胚 o基细胞进行分裂形成胚柄 o顶细胞分裂形成胚体 ∀授粉后 us §胚体
从长 !宽 !厚 v个方向平均增长 o胚体增大为圆球形 o称为球形胚k图版 ´p|l o胚柄迅速伸长 o并增加了宽度 o
此时胚柄明显液泡化 ∀胚体细胞进一步分裂 o体积迅速增长 o而后在其顶端逐渐变成扁平状 o胚柄由多层细
胞构成 o细胞进一步液泡化 o到球形胚后期 o胚柄发育达到顶点 ∀
球形胚进一步发育 o组织开始分化 o胚柄逐渐退化 o胚体扁平顶端的两侧出现突起 o即子叶原基 o中间形
成一个凹陷k图版 ´ptsl o在凹陷处的顶端部分 o有一群细胞质浓厚 !核较大 !染色深的细胞为苗端分生组织 o
在胚体基部 !胚柄以上分化出根端分生组织 o胚体呈心脏形 o称为心形胚 ∀
心形胚的两个子叶原基继续向上突起 o胚根和胚轴相应生长 o胚变为鱼雷形 o组织分化更明显k图版 ´p
ttl ∀鱼雷形胚的两个子叶突起进一步生长 o形成两片对称的子叶 o苗端分生组织向上突起形成胚芽 o根端分
生组织形成胚根 o胚芽与胚根之间的分生组织形成胚轴 ∀至此 o幼胚完成了器官的分化k图版 ´ptvl ∀
胚器官进一步增长 o胚芽 !胚根 !胚轴都相应长大 o逐渐形成一个成熟胚 o此时胚柄完全退化k图版 ´p
twl ∀
根据 ײ«¤±¶¨±对双子叶植物胚胎发生所归纳的类型k胡适宜 ot|{ul o本试验观察认为枣胚的发育属于茄
型 ∀
u1v 胚乳的发育 授粉后 y §o合子刚刚形成 o初生胚乳核即开始分裂k图版 ´ptvl o形成胚乳游离核 o紧贴
于胚囊壁的一薄层原生质中 ∀球形胚早期 o胚乳核分裂最旺盛 o这时的胚乳游离核 o一般为椭圆形 o多数为一
个核仁 o核的大小比较一致 o在珠孔端和合点端分布较多 ∀
在球形胚末期 o即将进入心形胚阶段时 o游离核之间逐渐产生细胞壁 o形成胚乳细胞k图版 ´ptul o细胞
壁的形成是从珠孔端逐渐向合点端 o从胚囊周围逐渐向中央发展 o开始形成的细胞有的是单核的 o有的是多
核的 o以后每个胚乳细胞均成为单核的 ∀最终 o胚囊内充满了胚乳组织 ∀
授粉后 ws ∗ xs §o胚乳细胞开始解体 o解体过程也是由珠孔端向合点端进行 o解体最早见于胚的周围 ∀
随胚器官继续增长 o胚乳细胞急骤解体 o迅速扩展到远离胚的区域 ∀到种子成熟时 o胚乳几乎全部被吸收 o仅
ttu 第 x期 张学英等 }枣授粉受精及胚胎发育研究
残存一薄层退化的残留物k图版 ´ptwl ∀
根据以上的观察 o认为枣胚乳的发育属核型 ∀
tl于川江 q酸枣生殖生物学研究 q硕士学位论文 o保定 }河北农业大学 ot||u
3 讨论
v1t 枣胚发育的类型 对于枣胚发育的类型 o王群瑛观察长红枣胚胎发育认为属紫菀型 ou细胞原胚中基
细胞首先横分裂 o然后 v细胞原胚的顶细胞纵裂 o形成 w细胞原胚k王群瑛 ot|{vl ∀而 ≥µ¬±¬√¤¶¤¦«¤µ研究了
Ζ qϕυϕυβα的胚胎发育认为其属茄型k≥µ¬±¬√¤¶¤¦«¤µot|wsl ∀他观察到合子第 t次横裂后 ou细胞原胚的顶细胞
先进行横裂 o形成 v细胞原胚 o然后 v细胞原胚顶端 t个细胞纵裂形成 w细胞原胚 ∀于川江观察到酸枣的胚
胎发育也属茄型tl ∀田惠桥对宁夏圆枣的胚胎学观察认为 o果实的发育不依赖于受精 o是一种稳定的单性结
实类型k田惠桥等 ot|{zl ∀张全芝等kt|{wl也有枣单性结实的报道 ∀ ≥µ¬±¬√¤¶¤¦«¤µ观察到枣胚的胚柄由少数
几个细胞组成k≥µ¬±¬√¤¶¤¦«¤µot|wsl o本研究发现无核枣胚的发育属茄型 o由基细胞发育的胚柄由多列细胞组
成 o这些细胞都经过液泡化 ∀导致观察结果不同的原因可能是由于试验材料是同属不同的种 o而不同的种胚
胎发育类型可能不同造成的 o或不同的品种胚胎发育类型也可能不同 ∀
v1u 在育种中的应用 为提高育种的突变频率 o通常用芽或种子作为试验材料进行诱变育种 o但是芽或种
子是多细胞器官 o易出现嵌合体 o导致诱变效率很低 ∀而处理合子或原胚产生嵌合体的机会大大减少 o从而
进一步提高了育种效率 ∀另外 o我们都知道枣大多数品种果实内不含有可育的种子 o这就增加了杂交育种难
度 o也限制了枣育种进程 ∀如果知道胚败育发生的时期 o把胚在败育前及时地抢救出来进行离体培养以获得
杂种后代是十分必要的 ∀本文研究了无核枣胚胎发育过程各阶段所经历的时间 o可以为枣杂交育种工作提
供参考 o但对于胚败育的确切时间 o还需作进一步的细致深入的观察 ∀
参 考 文 献
胡适宜 1被子植物胚胎学 1北京 }人民教育出版社 ot|{u otut
刘桂森 o李泽军 q几种晚熟桃与大久保桃授粉受精所需时间的研究 1河北农业技术师范学院学报 ot||w outkwl }xx p x|
陶汉之 o陈佩璁 o高丽萍等 1美味猕猴桃/海沃德0胚胎发育的研究 1 安徽农业大学学报 ot||w outkwl }wwy p ww{
田惠桥 o马德滋 1 一种单性结实枣的胚胎学观察 1 植物学报 ot|{z ou|ktl }u| p vv
王群瑛 1枣胚与胚乳的发育 1 植物学报 ot|{v ouxkyl }xuy p xvt
许 方 o姚宜轩 o曹玉芳等 1甜樱桃的受精作用 1 莱阳农学院学报 ot||w ottkul }{t p {x
张全芝 o张怀龙 1 名贵稀有枣新品种大叶无核枣 1 林业科技通讯 ot|{w o{w }ty p tz
郑国 o谷祝平 q生物显微技术 q北京 }人民教育出版社 ot|{u }ts p tsv
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utu 林 业 科 学 ws卷
张学英等 }枣授粉受精及胚胎发育研究 图版 ´
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k Ζιζιπηυσϕυϕυβαl °¯¤·¨´
t1 花粉管朝向花柱道生长 o≅ tss ~u1 花粉管经珠孔进入珠心 o≅ uss ~v1 花粉管在卵细胞侧释放精子 o≅ uss ~w1 两极核融合 o≅ vux ~
x1 初生胚乳核 o≅ |xs ~y1 授粉后 y §o合子形成 o≅ xxs ~z1 授粉后 tv §o合子第一次横裂 o≅ tws ~{1 三细胞原胚 o≅ uts ~|1 授粉后 us
§o小球形胚 o≅ tts ~ts q胚体顶端中心凹陷 o≅ tts ~tt1 鱼雷形胚 o≅ xx ~tu1 胚乳游离核形成胚乳细胞 o≅ uss ~tv q肛器官分化完成 o
≅ us ~tw1 成熟胚 o周围仅残存一薄层胚乳细胞 o≅ tv ∀
t q°²¯¯¨ ±·∏¥¨¶ªµ¨º ²√ µ¨·«¨ ¶·¬ª°¤·¬¦¶∏µ©¤¦¨ ¤±§©²¯ ²¯º §¨·«¨ ¶·¬ª°¤·¬¦ªµ²²√ ¶¨§²º±¬±·²·«¨ ¶·¼¯¤µ¦¤±¤¯ ¬± { «²∏µ¶¤©·¨µ³²¯ ¬¯±¤·¬²±o ≅ tss ~u q
°²¯¯¨ ±·∏¥¨ µ¨¤¦«¨ §·«¨ ±∏¦¨¯¯∏¶·«µ²∏ª«·«¨ °¬¦µ²³¼¯¨o≅ uss ~v q°²¯¯¨ ±·∏¥¨ µ¨¯¨ ¤¶¨§·º²¶³¨µ°¶²±¶¬§¨ ²© ª¨ª¦¨¯¯ o ≅ uss ~w q׺²³²¯¤µ±∏¦¯ ¬¨
©∏¶¨§·²©²µ° ¤¶¨¦²±§¤µ¼ ±∏¦¯ ∏¨¶o ≅ vux ~x q°µ¬°¤µ¼ ±¨§²¶³¨µ° ±∏¦¯ ∏¨¶o≅ |xs ~y qy §¤©·¨µ³²¯ ¬¯±¤·¬²±o½¼ª²·¨©²µ°¨ §o ≅ xxs ~z qtv §¤©·¨µ³²¯2
¬¯±¤·¬²±©¬µ¶··µ¤±¶√¨ µ¶¨ §¬√¬¶¬²±²©½¼ª²·¨o ≅ tws ~{ q׫µ¨ p¨¦¨¯¯ §¨³µ²¨ °¥µ¼²o≅ uts ~| qus §¤©·¨µ³²¯ ¬¯±¤·¬²±oª¯²¥∏¯¤µ¨ °¥µ¼²©²µ°¨ §o ≅ tts ~ts q
׫¨ ·²³²© °¨¥µ¼²³µ²³¨µ¥¨¦¤°¨²¥¯¤·¨ o≅ tts ~tt qײµ³¨ §²p¶«¤³¨ § °¨¥µ¼²o ≅ xx ~tu q׫¨ ©µ¨¨±∏¦¯ ¬¨²© ±¨§²¶³¨µ°©²µ° §¨ ±¨§²¶³¨µ° ¦¨¯¯¶o ≅
uss ~tv q׫¨ °¨¥µ¼²²µª¤± §¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²±©¬±¬¶«¨ §o ≅ us ~tw q ¤·∏µ¨ °¨¥µ¼²o²±¯¼ ¤·«¬± ¤¯¼¨ µ ±¨§²¶³¨µ° ¦¨¯¯¶¤µ²∏±§·«¨ ¬±±¨ µº¤¯¯ ²© °¨¥µ¼²
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