全 文 ：户西植物 G u iha ia s ( 4 ):3 7 7一3 79 . 19 8 5 3 7 7
甘蔗雌雄蕊的解剖学研究
罗迪光 !哑国 周百嘉
(广西农学院植物学教研室 )
摘要 甘蔗雄蕊花药的壁由四层细胞构成 , 药室内壁在花药成熟时才发育。 花粉母细胞减数分 裂 属连
续型 , 四分体正常发育为小抱子 . 但当开花时 , 只有少数进一步发育为成熟的花粉粒 。 甘蔗雌蕊柱头是 分
枝的 ,每一柱头毛是由数个细胞质浓密的细胞 . 呈不规则的纵列而组成。 倒生胚珠一个 , 着生于子房室的内
侧 ; 内、 外珠被均由两层细胞构成 . 外珠被上侧未能生长到珠孔 . 内珠被的内层细胞在胚珠发育中不 断增
大体积 . 石蜡制片是以樟油为透明剂的 .
关键词 甘蔗 ; 禾本科 ; 花药 ; 子房 ; 胚珠
甘蔗有性杂交结实率低 , 竹蔗 ( S a e e h a r u m s i n e n s e R o x b . )在广西南部仍是花而不实 。
甘蔗育种工作者认为 [ ` ]除与品种特性和气候环境有关外 , 由于雌性不称 , 花粉粒不发 育 或
发育不 良所致 。 本试验拟在研究广西常开花的甘蔗的雌雄蕊结构的基础上 , 进而逐步探讨甘
蔗雌雄配子的发育 , 为甘蔗有性杂交提供解剖学方面的资料 。
材 料 与 方 法
供试甘蔗品种 , 均取 自广西农学院教学实验农场 , 计有 : 竹蔗 、 印度 41 习、 桂糖 二 号 。
樟油石蜡制片 [ 2 ] , 切片厚 8 一10 微米 , 铁凡苏木精染色 。
观 察 结 果
一 、 雄蕊 花丝结构简单 , 外为一层表皮细胞 , 其内有二 、 三层形状大小相似的薄壁细
胞 。 花丝中央为一个周韧维管束 。
花药横切面呈蝶形 , 具四个花粉囊 ( 图版 1 : A . B . C . D ) 。 花药壁由四层细胞构成 。 表皮
细胞在横切面上多为不规则的三角形 , 排列不整齐 , 第二 、 三层细胞均为一般的薄壁细胞 ,
但第二层细胞体积稍大 , 第三基细胞体积较小 ,且很早消失 , 最内一层细胞 , 通称为绒毡层 ,
横切面上细胞为近正方形 , 细胞质浓密 , 每个细胞中常具有两个细胞核 。 当花粉囊中具有单
核花粉粒时 , 花药壁的结构发生了明显的变化 , 绒毡层细胞开始解体 , 但不进入花粉囊中央 ,
故甘蔗花药的绒毡层属腺质绒毡层 g( la n d ul ar at p e ut m ) 。 第三层细胞早已解体 , 第二层细
胞开始发育为药室内壁 , 其细胞的垂周壁和内切向壁上 , 出现不均匀的条状增厚 , 而表皮细
胞则经历增大体积 , 最后破裂的过程 (图版 1 : A一B ) 。
甘蔗花粉母细胞的减数分裂为连继型 (图版 1 : E ) , 新形成的小抱子有浓厚的细胞质和一
个位于中央的细胞核 。 小抱子从四分体中释放后 , 能进一步发育为正常的单核花粉粒 , 如图版
:1 B所示 。 当花开放时 , 大多数花粉粒发育不正常 , 外形皱缩 , 只有少数花粉粒发育成熟 ,
友育成熟的花粉粒具有浓厚的原焦质体 , 有时还可以看见三核花粉粒 ( 图版卜 F 、 G ) ,
3 7 8广 西 植 物 5 卷
甘蔗的成熟花粉粒圆球形 , 呈橙黄色 , 直径约 23 微米 , 具一个圆形萌发孔 , 在光学矗微
镜下表面是光滑的 , 而在扫描镜下 , 可见其外壁上除有明显的条状隆起外 , 整个外壁上有许
多形状大小不一 的颗粒状突起 , 每个颗粒状突起中 , 还有许多小颗粒 , 结构十分细 微 (周版
2 : A )
。
二 、 雌蕊 羽状柱头的结构简单 , 外为一层表皮细胞 , 其 内有 2一 3层薄壁细胞 , 中央为
一个周韧维管束 。 表皮 _ {二着生有许多的表皮毛 (柱头毛 ) , 每一条表皮毛均系由数个细胞呈不
规则的纵列而组成的 , 有的表皮毛还有分枝 。 表皮毛的细胞其核大 , 细 胞 质 浓 密 (图 版2 :
B
、
C )
。
甘蔗幼嫩子房的子房壁由 5 一 7 层近方形的细胞构成 。 子房 1 室 。 幼小胚珠侧生于子房
室内 , 胎座广阔 。 内珠被的发育早于外珠被 。 胚珠在以后的发育中 , 体积 增大 , 成为尸倒生
胚珠 , 珠心 占有很大体积 。 内 、 外珠被均由两层薄壁细胞组成 , 但外珠被只有下侧生长玺珠
孔处 , 上侧生长至子房室顶端即停止 。 内珠被发育 良好 , 将珠心包围 , 并可见其内层细胞的
体积增大 , 液泡明显 ( 图版 :2 D 、 E ) 。
讨 论
1
. 有的作者认为在甘蔗花药的横切面中 , 一 组花粉母细胞有 4 个细胞 口 飞。 我们的材料
表明在一个横切而 _ L , 每个花粉囊中有五个或以」二的花粉母细胞 , 很少看见是四个的 , 而且
各花粉母细胞不是排列在同一个平面上 。 另有的作者认为甘蔗花药壁的 “ 表皮内为 内 皮 层
e( dn
o ht e c iu 。 )’, 并谓 “ 此内皮层发育为增厚的 带 状 物 ” 夏连 l。 首先 en d ot h ce iu 。 应译为药
室内壁 , 同时 , 我们从甘蔗花药的横切面与纵切面的观察中 , 幼嫩花药的壁是由四层细胞构
成的 , 不过第三层细胞体积较小而消失早 , 药室内壁在花药发育中成熟很晚 , 并不成为增厚
的带状 , 而是药室内壁的每个细胞 的垂周壁和内切向壁上 , 出现不均匀的条状增厚 , 其发育
情况与水稻等植物的很相似 〔” · “ J 。
2
. 甘蔗雌蕊的柱头 , 外形与水稻的相似 仁7 飞。 但甘蔗柱头的结构特点明显 , 系由表皮 、
薄壁细胞和一个周韧维管束组成 。 表皮上有许多表皮毛 , 表皮毛还有再分枝的 。
3
. 甘蔗的胚珠为倒生胚珠 , 具两层珠被 , 每层珠被均由两层薄壁细胞构成。 在胚珠 的
发育中 , 内珠被的内层细胞体积明显增大 , 细胞核亦较大 , 液泡明显 , 这可能不属子珠被绒
毡层 L”二a 厦。 有的著作 ; “ ; 中 , 甘蔗种 一子纵剖面图内还有 内珠被内层细胞的存在 , 这表瞬内珠
被的内层细胞与子房壁一起 , 构成了甘蔗的籽实皮 。
4
, 供试 甘蔗品种 , 在南宁地区 , 其花粉母细胞减数分裂正常 , 并能发育为正常的 单核
花粉粒 , 但花粉粒的败育现象很明显 , 只能找到少数发育正常的成熟花粉粒 ; 甘蔗开花时 ,
柱头的表皮毛表现萎缩 , 这些现象可能是南宁地区甘蔗花而不实的一种原 因 , 有待进一步的
研究·
4期 罗迪光等 :甘蔗雌雄蕊的解剖学研究 3 7 9
, 考 文 做
〔 1〕 苏广达等 , 19 83 : 甘蔗栽培生物学 , 工业出版社 , 3 2 一3 23 页。
〔 2 〕 周百鑫等 , 19 80 : 林油在植物标本制作上的若千优点 , 广西植物 , ( 1) 1一`
〔 3 〕 李扬汉 , 1 9 79 : 禾本科作物的形态解剖 , 科学技术出版社 , ` 46 一4 4 8页。
〔 4 〕 王启柱 , 1 9 79 : 蔗作学 , 国立编译馆出版 , 72 e 7 5页 。
〔 5 〕 胡适宜 , 19 82 : 被子植物胚胎学 , 人民教育出版社 , 23 , ” 页 。
C 6 〕 K . E sa u (李正理译 ) , 19 7 7 ( 19 82) : 种子植物解剖学 , 科学技术出版社 , 2 63 页。
〔 了〕 〔 日 〕星川清 (蒋彭炎等译 ) , 19 80 : 解剖图说- 稻的生长 , 科学技术出版社 , 2 46 一 47 页 ,
〔 8 〕 赵世绪 , 19 82 : 作物胚胎学 , 农业出版社 , 79 页。
〔 , 〕 C . V a n D i l l e下 i j n (陈庆龙译 ) , i , 52 (1 0 5 8 ) : 甘蔗植物学 , 轻工业出版社 , 7 7页 .
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4 期 罗迪光等: 甘蔗雌雄蕊的解剖学研究 37 9
, 考 文 做
〔 1〕 苏广达等 , 19 83 : 甘蔗栽培生物学 , 工业出版社 , 3 2 一3 23 页。
〔 2 〕 周百鑫等 , 19 80 : 林油在植物标本制作上的若千优点 , 广西植物 , ( 1) 1一`
〔 3 〕 李扬汉 , 1 9 79 : 禾本科作物的形态解剖 , 科学技术出版社 , ` 46 一4 4 8页。
〔 4 〕 王启柱 , 1 9 79 : 蔗作学 , 国立编译馆出版 , 72 e 7 5页 。
〔 5 〕 胡适宜 , 19 82 : 被子植物胚胎学 , 人民教育出版社 , 23 , ” 页 。
C 6 〕 K . E sa u (李正理译 ) , 19 7 7 ( 19 82) : 种子植物解剖学 , 科学技术出版社 , 2 63 页。
〔 了〕 〔 日 〕星川清 (蒋彭炎等译 ) , 19 80 : 解剖图说- 稻的生长 , 科学技术出版社 , 2 46 一 47 页 ,
〔 8 〕 赵世绪 , 19 82 : 作物胚胎学 , 农业出版社 , 79 页。
〔 , 〕 C . V a n D i l l e下 i j n (陈庆龙译 ) , i , 52 (1 0 5 8 ) : 甘蔗植物学 , 轻工业出版社 , 7 7页 .
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