论文部分内容阅读
蒙古扁桃(Amygalus monogolica Maxim.)属蔷薇科(Rosaceae)桃属(Amygalus)植物,为亚洲戈壁地区的戈壁荒漠特有种,属国家三级保护植物。在我国主要分布于内蒙,甘肃,宁夏等省。由于其种仁可供利用,外加自然生存环境遭到破坏,野生植株不断减少。本文以蒙古扁桃、长梗扁桃与西康扁桃为研究材料,应用人工授粉技术与石蜡切片技术较为系统地观察研究了三种扁桃的开花进程、大小孢子的发生、雌雄配子体的发育以及胚与胚乳的发育过程,并对蒙古扁桃的花柱多型性现象进行了研究,对其可能成因以及挽救措施进行了分析归纳。为蒙古扁桃的繁育保护提供生殖生物学证据,并为异型花柱的研究提供了新的资料。其研究结果可归纳如下:1.蒙古扁桃的开花生物学特点:蒙古扁桃花单生于短枝上,花朵直径约14mm,萼片呈矩圆形,花瓣倒卵形,多为5瓣,两性花,雄蕊21-26枚,着生于萼筒边缘,分内、外两轮,外轮花丝略高于内轮花丝。雌蕊1枚,柱头具有疣状突起,子房上位,内含2胚珠。单花花期10d,居群花期38d。为需要虫媒传粉的专性异交植物。开花1-2d后花被方完全张开,3d后外轮花丝呈星散状散开,继而内轮花丝也随之散开。7-8d后花被萎蔫,多数凋谢,随后雄蕊皱缩脱落。花期结束后受精子房开始发生膨大,未受精花脱落。受精后柱头宿存至果实基本成型后脱落,果实于受精后2d左右开始发育,至开花后60-70d成熟。2.蒙古扁桃的花柱多型性现象蒙古扁桃的花具有显著的花柱多型性现象,根据其雌蕊花柱的长度差异可将其花分为三种类型:即长花柱花,中花柱花和短花柱花三类,其中长花柱花的花柱长8-10mm,显著长于花丝。短花柱长2-3mm,明显低于花丝,中花柱长度与花丝平齐或略高,长约5mm,而三种花的花丝长度及花粉数量、活力等指标则无明显区别。同时一部分花柱发生不同幅度的弯曲。同一个体中三种类型花同时存在,且不同个体间三种花柱型的花所占比例存在着显著性差异。同一植株中,随着花期的推进,花柱其平均长度、最低与最高长度均有所增加,能够受精并发育成果实的大部分来自于长花柱花。而短花柱花因其胚囊没有发育,为不育花,中花柱花则为部分可育。3.蒙古扁桃雌雄配子体的形成蒙古扁桃小孢子的发生开始于9月份,造孢细胞经多次分裂形成4个单核花粉粒后小孢子停止发育,进入越冬休眠。第二年3月中旬,小孢子再一次分裂,形成2细胞花粉粒雄配子体直到开花。蒙古扁桃小孢子的发生和雄配子体发育跨越了2个生长季,第一个生长季主要进行小孢子的发生过程,第二生长季则进行雄配子体发育。而且,雄配子体的发育早于雌配子体的发育蒙古扁桃大孢子发生开始于当年3月初,开花时雌配子体发育成熟。成熟胚囊为包括2个助细胞,1个卵细胞,1中央细胞和3反足细胞的7细胞8核的蓼型胚囊4蒙古扁桃的胚胎发育双受精完成后,受精极核立即开始分裂,胚乳为核型胚乳,胚乳发育到一定阶段后胚乳细胞从合点端开始解体,所贮藏的营养物质被子叶吸收,成熟种子中无胚乳存在。受精极核开始分裂后不久,合子即开始分裂,合子的第一次分裂为横分裂,形成上下2个细胞,顶细胞经过2细胞、4细胞、8细胞等分裂过程,形成球形原胚,再经过心形胚、鱼雷形胚,终形成包括两片肥大子叶、胚芽、胚轴和胚根的成熟胚。5长梗扁桃、西康扁桃与蒙古扁桃的生殖生物学比较长梗扁桃的花期较蒙古扁桃晚20d左右,大小孢子的发生和雌雄配子体发育过程与蒙古扁桃相似,长梗扁桃的结实率较蒙古扁桃高。西康扁桃的生殖生物学特性更类似长梗扁桃,但花期较蒙古扁桃早10d左右。花柱也无多型性。配子体与胚胎发育过程均与长柄扁桃和蒙古扁桃相似。西康扁桃结实率均较蒙古扁桃高,但较长梗扁桃低。西康扁桃完全无花柱多型性现象,长柄扁桃则有极少数花朵雌蕊发生退化,但可育雌蕊亦无显著外形差异。二者尽管树形等方面与蒙古扁桃有所区别,但其大小配子的发生过程及受精后胚的发育则较为相似。均存在大量珠心细胞包裹相对较小的胚囊结构;双胚珠亦仅有一枚能够受精形成种子而另一枚发生退化;花粉粒均为近梭形结构,雄配子同样于开花前一年冬即开始发育。此外,三者均为需虫媒传粉的自交不亲和植物。