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植物激素对棉属种间杂种回交后代
胚胎发育影响的研究
杨望荣 刘金兰
( 农 学 系 )
摘 要
以 〔亚洲棉 ( G . a r b o r e u m ) x 异常棉 ( G . a ; l o m a l u m ) 〕 x 亚洲棉为材料 , 从授粉当天开始 ,
给杂种回交子房连续喷以植物激素 ( 50 p p m G A 3 + 1 0 p p m N AA ) , 隔天一次 , 共喷三次 。 用常规
石蜡切片法和胚乳整体解剖法 , 分别观察了回交后代胚胎发育过程的变化和胚乳游离核的增殖情
况 . 结果发现 , 植物激素对杂种回交后代的胚 、 胚乳和肚珠的发育都有良好的作用 .
关盆词
棉属 , 种间杂种 ; 回交后代 ; 胚胎发育 , 植物激素
前人巳有关于用植物激素克服棉属远缘杂交不亲和性成功的报道 〔`〕 . 在棉属种间 杂 交
时 , 使用植物激素可促进杂种胚和胚乳的发育 , 显著地提高杂交成 铃 率 〔 2〕 。 但研究棉属种
间杂种第一代回交时 , 应用植物激素对胚胎发育的影响 , 尚未见前人报道 。 因此 , 本试验选
用亚洲棉 x 异常棉的 F : 代作母本 , 用亚洲棉作父本进行回交 , 以植物 激 素 ( G A : + NA A )
喷于回交子房 , 以探讨植物激素对棉花远缘杂种回交后代胚胎发育的影响 , 为寻找克服棉属
种间杂种一代不育的方法提供依据 .
材料和方法
试验选用 ( 亚洲棉 x 异常棉 ) F : 作材料 , 设以下三个处理 :
1
.
( 亚洲棉 x 异常棉 ) F : x 亚洲农,l , 巨i交时喷以激素 ( 5 0 p p m G A 3 + 10 0 pp m N A A ) 。
1
.
( 亚洲棉 x 异常棉 ) F : x 亚洲棉 , 回交时未用激素 .
1
. 亚洲棉自交 , 未用激素 。
采 J月人工去雄于受粉法 , 授粉后 一 半 回交花立 11口喷以 ( s o p p : n GA 3 + x o o p p m N A A ) 补己含液 ,
隔天一次 , 共喷三次 , 另一半回文花不喷激素 。 !叫 i封月火棉胶封闭花冠的力法 , 进行亚洲棉
自交 .
取授粉后不同时期 , 三个处理的子房固定于B 。山sn 一 aS s sl s浪和 F A A 浪 , 分别作胚乳整体
之期 杨望荣等: 植物激素对棉属种间杂种回交后代胚胎发育影响比研究
今 解剖和胚珠的石蜡切片 , 以观察胚乳游离核的增殖和胚胎发育过程的变化 . 采用爱 氏苏木精
整染和 P八5反应加海氏苏木精或固绿复染的方法 . 光镜观察并摄影 .
结采与分析
一 、 植物激素对杂种回交受精过程的影晌
观察三个处理的授粉后 2 一 4 天的珠胚切片 ,都 可见初生胚乳核分裂和台子形成 ,其受精
胚珠百分率列于表 1 . 由表可见 , 在远缘杂种回交时 , 应用植物激素有利于提高受精胚珠百
分率 , 使用激素的比未使用的材料 , 受精胚珠百分率高 1 4 . 5肠 . 这说明授粉后的前三天 , 为
杂种实现双受精的时期 , 超过此期 , 便很难完成受精过程 , 因而不能成胚 .
表 1 激素对各组合受精胚珠百 分率的影响
搜扮后
时 间 (h ) 瑰察的胚珠数 受墉胚珠嗬 观 察的胚珠数 受精征珠肠
·…洽受 4。二珠 , …”照:誓 烈 …联…,盖,心0261 ..Oé .八U. .己`且2 44 87 2 2 0 3 5 .1 5 10 0 .17 1 00 。
统计授粉后 5 一 15 天有胚胚珠的百分率表明 , 亚洲棉自交的为92 肠 , (亚洲棉 x 异常棉 )
x 亚洲棉并喷以激素的为 57 . 5肠 , ( 亚洲棉 x 异常棉 ) x 亚洲棉不喷激素的为凌5 、 0肠 . 这就
说明 , 激索对提高杂种回交组合有胚胚珠百分率有良好的效 果 .
二 、 植物激索对杂种 F : 回交后代胚发育的形晌
双受精过程完成后 , 合子经过短暂休眠 , 开始分裂 , 形成二胞原胚 . 以后 , 细胞进一步
表 2 激素衬 ( 亚洲棉 x 异常榨 ) x 亚洲棉胚生长发育的影响
胚 大小 胚发育阶段 { 胚 大小 石石发育阶 Jl 胚 大小 胚 发育阶段
3 合子
}
合子一二胞
5 3 ,。 · 7 {, 2一 2。个 , 。 的 、 : : }
` 。 ; · : 12一 3。个饭 胞的球 肛
7 5 2 5
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: l 32 7 4 1
.
6 鱼雷形胚 5 1 14 6 . 2 鱼雷形胚一崎 形 13 8 78 。 8 心 形一鱼 ,4’ 形一崎凡
l 3 1 0 4 6 1 3
。 盆 鱼雷晚期胚 { 立雷胚一于叶卷曲 16 5 0 2 0 . 0 同上
{
’ ” 5 0 6` . ’ 一崎形
l 5 2 5 1 66 2
.
! 鱼雷形一于叶卷 曲 l ;当6 0 0 2 。 8 立雷 形一于叶卷曲 9 8 7 3 . 8 同上
注 : 1 . 以上枯果均来自于 发育大胚 珠 ,
2
. 胚细胞教为勿面 计数 , 胚 大小 即正纵 切 面的近似 面 租 , 单位为 “ m 气
3
. 不 目处皿不同叶间况年胚珠教为 8 一 10个 . 1 3一 l乓尺为卜 2 个 、
0 14 华 中 农 业 大 学 李 报8 ,
分裂 , 胚体逐渐增大 , 至授粉后 7一 8 天 , 分化出子叶 . 这段时期 , 杂种回交胚的增长速度
是很不一致的 ( 见表 2 ) , 而且 , 胚从分化出子叶 , 即开始表现出各种畸形 . 外施植物激素
对促进和协调杂种回交胚的生长和分化 , 挽救其败育 , 都有较显著的作用 。 如授粉后 5 一 7
天 , 杂种回交加激素比未加激素的处理 , 无论是胚的大小 、 胚细胞数 , 还是胚发育程度 , 前
者都占优势 ( 见表 2 ) .
从胚的分化情况来看 , 激素处理有利于胚的提早分化 , 授粉后 7 天 , 激素处理的杂种回交
材料有胚胚珠已有 40 肠的胚分化 , 未用激素的 , 却未见胚分化 (见表 3 ) 。 授粉后 8 天 , 用激
索处理的胚有69 帕巳完成分化 , 而未经激素处理的胚才有4 肠的分化 . 直至授粉后第 9 天 ,
未经激素处理的胚珠中仍有3 肠的胚未分化 。 此时 , 亚洲棉自交的胚已开始分化 , 分化胚 占
“ 肠 。 用激素处理和未经激素处理的杂种回交胚 , 均较亚洲棉自交胚分化早 . 用激素处理能
有效地促进回交胚的生长 , 使之提早达到分化阶段 , 其分化过程也较快 , 未经激素 处 理 的
胚 , 开始分化较晚 , 分化过程较长 。 此时若出现胚乳解体 , 胚便不能继续分化或呈现畸形分
化 。 激素处理后 , 畸形胚率与未处理的杂种胚比较显著减少 ( 见表 3 ) . 可见 , 植物激素不
仅能促进回交胚的生长和分化 , 而且能阻止畸形胚的产生 .
表 3 桂物激素时 ( 亚洲榨 x 异常榨 ) x 亚洲柿胚的分化与崎形胚率的影响
处班 7 天 8 天 9 天 7一 1 5天
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三 、 位 . 滋紊对杂种回交后代胚乳发育的形晌
整体解剖授粉后 4 一 g 天的杂种回交与亚洲棉自交的胚乳 , 通过在不同部位 ( 珠孔端一
中部一合点端 ) 取点计数 , 求得单位面积 内游离核的平均密度 , 并测量胚乳囊剖面的大小 ,
列入表 4 。
表 4 植物激素时杂种回 交一代胚 乳游 离核增 技的影响
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.
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。
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.
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。
6 8
。
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。
7
泣 : , . x 一每视玲游离核教 . 单位个 . 每视歼面 积 为 4 4 4 4 ” nI .
s一胚扎 t 侧面 的面积 , 单位 为m 口 , 的近似位 ;
2
.每嘴魂察胚珠 5一功个 、
从表 4 可以看出 , 杂种回交时 , 用激素处理的材料授粉后 4 一 9 天 , 单位面积上游离核
之期 杨望荣等 :植物激素对棉属种间杂种回交后代胚胎发育影响的研究 1 0弓
数和胚乳囊剖面的大小均 比未用激素处理的增长快 .体现 了激素对胚乳游离核增殖的促进作
用 。
杂种 F.回交胚珠的胚乳 , 从胚乳游离核到出现细胞壁的胚乳细胞 以及胚乳细胞开始解体
都比亚洲棉自交的提前 . 用激素处理与未用激素处理的胚乳细胞出现的时间相差不大 , 但植
物激素能阻止胚乳细胞的过早形成 . 如授粉后第 7 天 , 二者珠孔端胚乳细胞出现细胞壁的胚
珠数分别为50 肠和 64 . 3肠 , 而胚乳开始解体的胚珠数则分别为 3 3 . 3呱和 5。帕 。 授 粉 后 第 9
天 , 二者胚乳差不多皆已形成细胞 , 同时有一些胚珠中胚乳正在解体或完全解体 , 用激索处
理的 , 胚乳正在解体的胚珠占 36 . 4肠 , 完全解体的有 25 肠 ; 而未用激素 处 理 的 , 分 别 为
42
.
9肠和 3 . 3呱 . 此时 , 亚洲棉自交的材料 , 胚乳游离核增殖达到最高值 , 仅有 2 . 2呱的胚
珠中胚乳全部形成细胞 , 未见胚乳有解体迹象 。
四 、 植物激素对杂种回交后代胚珠发育的影晌 :
测量三个处理授粉后 3 一 1 天的胚珠正纵切面的最大长度和宽度 , 结果表明 (见表 5 ) ,
杂种回交用激素处理后胚珠大小比未用激素处理的增加 . 激素处理还能使杂种回交铃的每铃
大胚珠数增加 1 . 6个 , 效果明显 . 而发育正常的大胚珠成胚率 ( 9 1 . 2肠 ) 比小 胚 珠 成 胚 率
( 1 3
.
4肠 ) 要高得多 . 可见 , 增加句铃大胚珠数 , 相应地也提 高了单铃中的胚珠成胚率 , 这
与前述激素使有胚胚珠比串增加的结果是一致的 .
表 5 施用激素时杂种回 交胚珠大小 的影响 .
1
亚 洲林 。 。 (一 ) { 杂 , 回 : , , 素川 l 杂 , , 二未加 , 素川 } , ; 珠 、 ,卜的授铃后天软 .— - 一— 一 }— `-一一 - 一 一一 l 一丁 一—— 厂一一 -一 - - -一一 ; - 一}砚蔡的胚珠教 1 胚珠大小 ! 晚攀的胚珠教 1 胚珠 大小 1瑰票的胚珠教 ! 月` 珠 大小 法· 位 ( I一 皿)二二一上止一上竺二一 { 几一{一少 } 5 一 (: 二一 {二竺一一二一共一上一毕竺一丰一牛月牛牛一-二卜州已兰月-二二一一一 7一 卜一 5一 {一 , ` ’ 。一 } 一竺一 卜,’ 50一 {一 ’一尸 ’ 4Q 一 卜` ’ “生’ } 2 } “ ` · 2 4 } 今 _ 主 梦·甲 _ 1 3 _ i ` 2· 27 } ” · 80
` 结泉来白于大胚珠 。 胚 大小 即正纵 切面的近似面 积 , 单位为 卜m z .
参考文献
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N AA l o o m以1)b y s p ar y i n g t h e so lu t i o n s t o t h e in e r 恤 s e o f t h e b r a e t s . T b e c h a n 郎 5 i n t h e
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( 责任编辑 : 熊家国 )
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