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本研究选取了姜科姜花族的黄花大苞姜(Caulokaempferia coenobialis)和山姜族的花叶山姜(Alpinia pumila))作为研究对象,通过扫描电镜法和石蜡切片法对其花序及花的发生与发育进行了研究,填补了其在花器官发生学上的空白。主要结果如下:
1、黄花大苞姜花序及花的发生与发育
黄花大苞姜花序的发生方式为自下而上螺旋发生。萼片原基首先在花原基的三个顶点上连续发生。萼片的内部产生三枚花瓣--雄蕊共同原基,共同原基的中央凹陷产生一个杯状的结构--花杯。三枚共同原基分别向外分化为花被和向内分化为内轮雄蕊群。远轴的两枚内轮雄蕊融合为唇瓣,近轴的一枚发育为可育雄蕊。内轮雄蕊起始后外轮雄蕊开始在花杯的三个顶点发生,近轴的一枚缺失,而远轴的两枚发育为侧生退化雄蕊。在两轮雄蕊群的发育过程中,远轴的两枚内轮雄蕊的生长与可育雄蕊相比生长缓慢;而近轴的两枚外轮雄蕊发育滞后,远轴的一枚外轮雄蕊缺失。雌蕊发生在中央花杯的内侧,与外轮雄蕊相间排列。
2、花叶山姜花序及花的发生与发育
花叶山姜其花序的发生方式和黄花大苞姜相似。萼片原基首先在花原基的三个顶点连续发生,其中心位置产生一个环状原基,后分化形成三枚花瓣--雄蕊共同原基,共同原基中央凹陷形成一个花杯状结构。三枚共同原基分别向外分化为花被和向内分化为内轮雄蕊群。远轴的两枚内轮雄蕊融合为唇瓣,近轴的一枚形成可育雄蕊。内轮雄蕊起始后外轮雄蕊在花杯的三个顶点发生,近轴的一枚缺失,而远轴的两枚发育为侧生退化雄蕊。在两轮雄蕊群的发育过程中,远轴的两枚内轮雄蕊的生长与可育雄蕊相比生长缓慢;而近轴的两枚外轮雄蕊发育滞后,远轴的一枚外轮雄蕊则缺失。雌蕊发生在中央花杯的内侧,与外轮雄蕊相间排列。
3、姜科两种植物花序及花发生和发育的比较
通过姜科该两种植物花器官的发生和发育过程的比较,结果显示两者除了在共同原基阶段和花粉囊形成阶段存在差异外,在其他阶段均基本一致,即两者在花器官发生和发育的早期阶段基本是一致的。
本研究结果支持Lestiboudois等人关于姜科六枚雄蕊的观点:三枚内轮雄蕊中,近轴的一枚发育成为可育雄蕊,远轴的两枚发育成为唇瓣;三枚外轮雄蕊中,近轴的两枚发育为侧生退化雄蕊,远轴的一枚缺失。黄花大苞姜所属的姜花族是姜科中较为进化的类群,山姜族和姜花族具有较近的系统关系。