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广 西 植 _物 Guihaia 13(2)：170—17 May 1e93
沙 田 柚 雌 雄 蕊 发 育 及 其 相 关 性 研 究
薛妙男 张 莹
(广 孑：葛嚣 系．桂林541004) (广西柑括研究所，桂林)
／
5 。／
摘要 沙田柚为倒生胚珠．双珠被．厚珠心．具多个孢原细胞，其中之一发育形成大孢子母
细胞．四个大孢子呈直线形排列，功能大孢子居台点端，胚囊发育为蓼型，珠孔端有珠心冠。
花药为四分孢子囊．小孢子母细胞减数分裂过程中，胞质分裂为同时型，四分小孢子四面体
型，成熟花粉粒为二细胞型。
同一朵花中．雌雄蕊发育的相关性是
发育进人大孢子时期．双核花粉粒形成
同时成熟。
当大孢子母细胞形成时，小孢子进人单核期。 当雌蕊
大孢子和双核花粉粒都在开花前1O天左右形成．雌雄蕊
关键谒 里生雌雄蕊发育：相关性 啦&， 熟、
A STUDY OF THE DEVEL0PMENT OF STAMENS AND
PISTILS AND THI~IR CORRELATION bE SHATINYU
X∞ Miaonan and Zhang Ying
(Biological Department，Guangxi Teachers University，Guilin，541004)
MM Shiqui and Ou Shanhan
(Citrus Research Institute of Guangxi，Guilin 541004)
Abstract The ovule of Shatinyn ( Citrus grandis vat． shatinyu Hort． ) was
anatropous，bitegmineous and crassinucellate． It contained many archesporial cells，
one of them would develop into megasporocyte．The four megaspore arranged in a
line，and the functlon~l m egaspore was at the chalazal The embryo sac developed
into the Polygonnm type．There was a nucellus cap in the tip of micropyle．
The anther was tetraloanlar．During the memsis of the microspore mether cell，
the cytokinesls was at the same time．The microspore tetrad was tettrahedm n．The
matured pollen grain WaS Of tWO—cell type．
In the same flowet，the correponding development of the stamens and pisti1 was
observed．W hen the megasporocyte forming，the microspore was at the uninucleate
stage．The megaspore and binucleate pollen grain formed in ten days before flowering
when a number of nutrient had been accumulated in the pollen grain．The megaspore
continues developing into the Polygonum type embryo sac． Therefore the stamens
and pistils maturated simultaneously．
Key words Shatinyu (Citrus grandis var．shatlnyu Hort．)， deve1opment of the
~tam eHS and pistils．
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2期 薛妙男等：沙田柚雌雄蕊发育及其相关性研究 171
沙田抽原产广西容县沙田村，为广西名优果品，驰名 中外，基于 发展广西沙田柚生产的
需要，作者近年来时沙田抽小孢子发生及雄配子体形成物候学进行 了探计 ，在此基础上，
对 沙田柚 大孢子发生及雌 配子体形成和雌 雄蕊 发育的相关性进行研 究，并将它与外部开j态相
联 系，寿提 高沙田抽栽培育种水平提供理论依据，并探计沙田抽 自变不亲和性和授粉至受精
闸隔期长的特性与雌雄蕊发育之间的关系。
材 料 和 方 法
供试材料取自广西柑桔研究所的 8-10年生酸砧沙田柚结果树 ， 从 1989-1990~年度
中，每年从 3月中下旬 (现蕾 )开始至 4月下旬开花期止，每天采集一次，每次三个花序，
用卡诺氏液固定24小时，换至7O％酒精中保存，用压片法和5：1丙酸洋红 ：丙酸苏木精混
合液进行染色观察，确定小孢子发生及雄配子体形成各发育阶段形态指标，在同一朵花中，
取出雌蕊中的子房，进行石蜡切片，苏木精固绿染色观察下孢子发生及雌配子体的形成，切
片厚 8—12 m olympus光学显微镜观察和摄影。
观 察 结 果
一
、 太孢子 的发生 (4月 1日一 4月19日)
1．胚珠 愿基一 大孢子母 细胞产生 (4月 1日一 4月13日 )
沙田柚的胚珠原基从子房壁上隆起时，可见珠心表皮下有一群核大、质浓的细胞，即孢
原 细胞 (图版 I。1、 2)，由这一群细胞和珠心表皮细胞进行分裂，使珠心迅速扩大伸长
(图版 I：3、4)，当内外珠被原基突起时，珠心表皮下第三或第四层仍可见到多个孢原细
胞，其中之一发育成大孢子母细胞 (图版 I；4、5，6)，在大孢子母细胞的周围仍可见
到正在分裂的孢原细胞 (图版 I t 4)，可见，抄 田柚大孢子母细胞起源于多个孢原细胞。厚
璩心主要由珠心表皮和孢原细胞分裂形成。在此期间内，小孢子母细胞进行减数分裂直至形
成单核花粉粒 (图版 I：1— 9)。
2．大孢子母抽胞减数分 裂一 大孢子的形成 (4月13日一 4月18日)
大孢子母细胞长大进行减数分裂的第一次分裂形成二分体 (图版 I：7)，紧接着进行减
数分裂第二次分裂形成绂形四分体 (图版 I t 8) 内外珠被在此期内迅速伸长，与珠心等长
或超过。与此同时，小孢子发育经单核靠边和有丝分裂形成二细胞花粉粒(图版 I ：1O一14)。
在少数胚珠中，可见到两个大孢子母细胞进行碱数分裂形成二分体 (图版 I：11)，由
于不 同步，其中一个已形成二分体，另一个还处在减数分裂第一次分裂的后期。
=、雌鼍子体的形成 (4月18日一 4月27日)
1．大孢子一单核胚囊 (4月18日一 4月22日)
线形四分体中，珠孔端的三个大孢子相继退化，靠合点端太孢子继续发育，向珠心端延
伸，并通过液泡化增加体积，形成单核胚囊 (图版 I t 9、10)，此期的内外珠被即将合挖。
与此同时，花粉粒中的生殖细胞脱离花粉壁，游离于营养细胞的胞质中，生殖细胞由梭形变
成球形 (图版 I：14、15)，并开始积累营养物质，压片观察时，可清晰看到花粉粒中的生殖
和营养细胞 (图版 I ：16)。
I
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广 西 植 物 13卷
2．单核胚囊一成熟胚囊 (4月22日一 4月27日 )
单核胚囊有丝分裂形成=核胚囊 (图版 I z12)，围绕在胚囊周围的珠心细胞被挤压解体
(留版 1：12—13)，而靠近珠孔端的珠心细胞中已存积多糖颗粒，核解体，壁胼胝质化加厚
(图版 I；14)。
二核胚囊有丝分裂形成四核胚囊，两个核位于胚囊合点端，另两核位于珠孔端，胚囊中
央为大液泡占据 (图版 l；15)，在少数胚珠中，可见到两个处在四核期的胚囊(图版 1：16)。
四核胚囊中的四个核分别进行一次有丝分裂形成八核胚囊 (图版I：19)，随后发生胞质
分裂分化出细胞，珠孔端的四个细胞形成卵器和上极核，合点端四个细胞形成反足细胞和下
极核 (图版I：20)，而极核与卵器靠近。沙田柚的胚囊发育为蓼型，内外珠被完全合拢，形
成珠孔。
成熟胚囊阶段，在靠近珠孔
端的珠心细胞壁明显增厚，有机
物进一步积累，经PA8反应确定
细胞中含大量多糖颗粒，经苯胺
兰染色，荧光显微镜观察，发出
强烈荧光，说明细胞壁主要积累
胼胝质 (周版 Ⅱ ；21)，与此同
时，双核花粉粒主要积累营养物
质，雌蕊发育阶段和持续时间和
形态指标见表 1。
三、雌雄蓝发育的相关性
同一朵花中，雄蕊发育先于
雌蕊发育，当胚珠中珠心细胞分
化出大孢子母 细胞时，小孢子母
细胞减数分裂完成，并形成单核
花粉粒。在单核花粉粒细胞进行
有丝分裂形成双核花 粉 粒 的 同
时，大孢子母细胞减数分裂形成
大孢子。二年观察表明，双核花
粉粒和大孢子的形成几乎是同时
的，在开花前1O天左右完成。
表1雌蕊备发育阶段持续时间和形态指标
表2 雌雄蕊发育的相关性
琶量譬雄蕊发育期持骨； 闻雌蕊发育期持霄； 间
0．1-@．5 孢赢 细胞 8 j 22- 8 ：j7 未 分 化 8 ：23— 3 j 27
0．5—1．5 造孢细胞 8 27- 4 1 未 分 化 8；27— 4 1
1．5-2．8 小孢子母细胞 4 ：1— 4 ；6 胚珠原基 4 ；1—4 ：5
2．8-3．5 减数分裂 4：6— 4 ：9 孢原细胞 4：5— 4 ：9
8 -4．5 单棱花粉粒 4：9— 4 ：13 太孢子母细胞 4 }9—4 ：13
4．5--5．5 双棱花粉柱 4 ：13一 垂 1e 减数分裂 4 ：l3— 4 ；le
5．1— 7 成熟双棱花粉 4 ：18- 4 ：27 单棱庄囊一 4：18— 4；27
成熟胚囊
台计天数 34 27
开花前10天左右的双核花粉粒，由于有机物积是很少，在压片观察时，很容易看到双核
花粉粒，但到即将开花时的成熟花粉粒，压片染色观察，很难看到细胞核，必须将花粉破壁，
用水合三氯乙醛溶解细胞中的有机物，将原生质体从花粉壁中压出来后，还得进行重压，才
能隐约见到两个细胞核 (图版I；17，18)，可见在这1O天中，抄田柚双核花粉粒必须积累大
量有机物，才能进入成熟开花阶段。与此同时，大孢子发育，经单核、二核，四核到形成成熟
的蓼型胚囊，由于双核花粉粒的营养物的积累和单核胚囊中的三次有丝分裂是同步进行，所
以开花时，雌雄蕊是同时成熟的，雌雄蕊发育及它们之间的相关性见表 2 o
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●．
2期 薛妙男等：沙田柚雌雄蕊发育及其相关性研究 173
讨 论
1．柑桔类大孢子母细胞的起源t Baooha~Baner-i曾对葡萄柚和酸橙的大孢子发生 厦
配子体的形成进行研究，都没有涉及到大孢子母细胞的起源。傅文吾等对本地早品种胚珠发
育研究中发现该品种的大孢子母细胞起源予多个孢原细胞， 白志川等在梁平柚胚胎研究中，
有观察到多孢原现象，认为大孢子母细胞起源予珠心表皮第三层细胞，厚珠心形成主要由
周缘细胞分裂的结果，但都缺乏照片资料，我们对沙田柚多孢原现象作了较详细研究，实验
结果证明：沙田柚大孢子母细胞起源于多个孢原细胞，其中之一发育成大孢子母细胞，厚珠
心是 由珠心表皮细胞和多个孢原细咆分裂形成，多孢原现象在柑桔类果树中是否 有 普 遍 意
义，与柑桔类不定多胚产生之间的关系如何，有待进一步研究。
2．沙 田柚珠心冠的产生和作用
在二核胚囊阶段，可以看到胚囊周围的珠心细胞解体，面在珠孔端的珠心冠原细胞 中却
积累大量多糖类物质，壁增厚并胼胝质化，胞质液泡化，核解体，到成熟胚 囊阶段，已形成
珠心冠，呈帽状结构盖着胚囊的顶端，经苯胺兰染色，细胞壁发出强烈荧光，经PAS染色纽
胞中含有大量多糖物质。这种珠心冠细胞是从珠心表皮起源，它可能有分泌某种酶和激素，
有利花粉管通过珠心进入胚囊，并对营养物质的运输利用和分配起作用。
3．在少数胚珠中，能看到两个大孢子母细胞进行减数分裂现象，还能看到同一胚 珠 中
有两个四核胚囊，但最终只有一个继续发育，所 以沙 田柚种子单胚率几乎达100 。
4．通过对沙田柚雌雄蕊发育相关性研究表明，雌雄蕊是同时成熟的，所以沙田柚 自 交
不亲和及授粉至受精间隔期长，不是由于雌雄蕊不 同时成熟而引起的。
5．二年观察表明，沙田柚双核花粉粒和大孢予形成期几乎是同时的，一般在开 花 前1D
天左右。在这十天内，单核胚囊进行 3次有丝分裂形成成熟胚囊，双核花粉粒积 累 营 养 物
质，因此，施花前肥，促进早开花，防止落花落果将产生更大的经济效益。
参 考 文 献
[i]Bacchi1 0．， 1948：Cytological abse~vatlop S．Ⅲ megasporogesis，fertilization and polyembryony．
Bot．Gaz． IO5 I 821— 225．
[2]Banerji，L．，1954：MorphoIogleal and cytoZozlca!stadies of cltras grondls asbeck．Phyto=o~pho—
fogy 4 ；390-396．
[8]周碧英、王元褡-1981年 t多旺性柑桔的胚胎发育。广西植物，1 (1：4 )t 4卜一l9。
[4]傅文吾I姚季籍．1981 t柑桔胚骑发育与果实生长的形杏解剖观察。华 中农学院学报 (1)，35—48。
[5】白志川，1989 t粱平柚的胚胎学研究。西南农业大学学报，11(8)t 288—29l。
[6】薛妙男、陈腾工，1985：沙 田}血小孢子发生及花粉发育的形态学及物靛学研究。广西师范大学学报，1：{9—52
图 版 说 明
圈版 I 1—2．珠心表皮下的多十孢原细胞 (箭头所示 )。 8— 4．孢原细胞 (暂头所示 )和珠心表皮细胞正
在分裂。 4— 5．多十孢原细胞中的一十发育成大穗子母细胞 (箭 所示 )。 B．大孢子母细胞长大。 7．二分体， 8．
线形四分体，功能大孢子居合点端。 o、10，功能大孢子长大并液泡化形成单投旺囊。ill，两十大孢子母细胞进行战数
分裂，其中之一形戚二丹体，另一十还处在分裂后 期。l2、13， 二较旺囊时期，胚囊周围珠心细胞大量解体。14．珠心
冠原细胞柱解体，壁加厚，细胞中积景有机物。15 四棱肛囊。16 同一胚珠中的两十四植胚囊。
圈版 II 1—8．小孢子母细胞减 数分裂 ：1．间期。 2．前期。 8．中期 I 4．后期 I。 5， 二分体。 0、
7．四分体 8，单棱小孢子 O，单柱正巾花粉柱。l0 单棱靠边花粉粒。lI—14， 单较花粉分裂形威二 ￡粉柱。
l5、lB，二细胞花 粉。l l8，成熟花粉粒。l9．八棱旺囊。20．卵器和极棱。21．盖在胚囊顶萄}的珠心冠纲胞。22．
具胼日匮质壁的珠心冠细胞。23．花蝣管通过珠心冠细胞进^胚囊。
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