银杏种实生长发育中激素含量与组织结构变化的研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:keenkingzhu
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本研究选择银杏核用主栽品种佛指的成年结实树为试验材料,经授粉处理,调查测定授粉对坐果率的影响,并定期取样,测定种实的鲜重和纵、横径,采用石蜡切片、半薄切片、电镜扫描等观察银杏胚珠经授粉后发育成种实的过程中组织结构、细胞的变化及其差异,采用ELISA测定种实生长发育过程中内源激素含量变化及其在种实中的分布差异,结果表明:1、银杏结实雌株经授粉后,平均坐果率为93.3%,比未经授粉的对照树高43.3%,银杏授粉是提高坐果率的关键;2、银杏胚珠至授粉时已完成珠心和珠被组织的分化,位于珠心组织内的大孢子母细胞经减数分裂形成四分体大孢子,其中一个大孢子经有丝分裂产生雌配子体游离核,游离核形成细胞壁后进入雌配子体的多细胞阶段,进一步发育成含有较多淀粉体的胚乳组织。雌配子体的珠孔端着生颈卵器,珠孔端一部分细胞同时解体形成贮粉室。授粉后,花粉进入珠孔道,沿珠心组织的合点端进入贮粉室,萌发形成花粉管后进入颈卵器,完成受精过程;3、银杏授粉后10d,即4月25日,银杏珠被组织迅速生长,珠心组织的顶端和底部均发生细胞程序性死亡(PCD);5月15日,珠被组织中的细胞开始分化,其外珠被发育成外种皮,中层珠被发育成中种皮,内珠被发育成内种皮;6月5日,外种皮分泌腔发育成熟,中种皮开始发生PCD;6月25日,中种皮的细胞壁进一步增厚,染色质高度浓缩;7月5日,细胞核变形成出芽状或缢缩态;4、随着种实的生长发育,其组织结构发生分化,细胞形状亦发生相应的变化,盛花后15d、30 d、45 d、60d的外种皮、中种皮和内种皮的细胞长/宽比值的变异系数均较大。盛花后同一时期不同组织结构的细胞长/宽比值的差异达到显著或极显著水平,同一组织结构的细胞长/宽比值从盛花后15d到45d表现下降,后开始上升,表现出不同组织结构的细胞形态发育不同步;5、银杏种实的纵、横径和单粒重的累积生长都呈单S型曲线。种实的纵、横径和单粒重的主要生长天数分别为40 d、42 d和87d,其生长始盛期分别出现在盛花后15d、13 d和23 d;生长旺盛期分别出现在盛花后28d、28 d和51 d;生长盛末期分别出现在盛花后55d、55 d和100 d;6、银杏胚珠露出生长到17 d时,IAA和ABA含量开始明显上升,GA含量至胚珠生长到27 d时开始明显上升。胚珠中IAA和GA含量第一个高峰值出现的时间相一致,为胚珠露出后47 d,ABA含量第一个高峰值出现早于前两者,为胚珠露出后27 d;胚珠中IAA、GA和ABA含量最高时分别达到4.67pmol/g·FW、4.62pmol/g·FW和1.95pmol/g·FW;外种皮中IAA、GA和ABA含量出现高峰值的时间基本一致,为胚珠露出后87 d,分别为12.99pmol/g·FW、11.37pmol/g·FW和5.02pmol/g·FW。胚珠生长到47 d后,种仁中IAA、GA和ABA的含量均出现不同程度的下降,其中IAA含量下降到胚珠露出后67 d即趋于平缓至种实成熟,而GA和ABA含量则出现波动性变化;7、银杏外种皮中IAA、GA和ABA含量分别为3.37pmol/g·FW、7.67pmol/g·FW和1.94pmol/g·FW,高于种仁中含量,其差异达到显著或极显著水平;无论是胚珠,还是外种皮和种仁,其IAA和GA的含量都高于ABA含量;在胚珠开始生长阶段,其IAA、GA和ABA含量均较低;授粉后1d,其胚珠中GA含量显著低于授粉前1d,授粉前1 d和授粉后1d的IAA及ABA含量差异均未达到显著水平;授粉后至中种皮木质化前,不同时期间其胚珠中IAA、GA和ABA的含量差异达到显著或极显著水平;中种皮木质化后至种实成熟采收,外种皮和种仁的不同时期间IAA、GA和ABA含量差异同样达到显著或极显著水平;8、银杏胚珠和外种皮及种仁中IAA、GA、ABA含量的变化基本与细胞和种实的生长发育变化相一致,IAA和GA含量明显上升时,珠被细胞的横径生长速度加快,种实开始旺盛生长,大孢子母细胞开始减数分裂,形成的大孢子进一步分裂形成雌配子体游离核;IAA、GA和ABA含量出现全年最大值时,种实进入旺盛生长阶段,珠被组织分化明显,外珠被发育成外种皮,分布有大量分泌腔,中珠被开始发育成中种皮,雌配子体进入多细胞阶段,胚乳组织形成,薄壁细胞中的淀粉体数量增加,孕育着种实生长盛末期的到来。
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