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白桦生殖发育中形态解剖学研究和内源激素的动态变化分析

李同华  
【摘要】:白桦是一种具有较高经济价值的树种。为了改良白桦品种和大量生产优质种子,研究其生殖生物学特性及开花结实机理具有重要意义。本研究以白桦花序、花芽、花、果实为对象,利用石蜡切片技术对白桦的生殖发育过程作了形态解剖学观察。运用酶联免疫吸附法,测定了不同发育时期的白桦雌花序和果序中内源吲哚乙酸(IAA)、玉米核苷素(ZR)、赤霉素(GA_3)和脱落酸(ABA)的含量。得到以下结果: 1.白桦雄花芽是由一年生嫩枝顶芽分化成的,其枝条、叶子和雌花序是由越冬芽分化来的。在哈尔滨地区白桦雄花芽和越冬芽的形态分化分别起始于5月中旬和6月中旬。在越冬芽分化为花芽或营养芽后,芽基部形成下一级越冬芽的芽原基。 2.白桦的生殖生长发育过程如下:6月初,雄花序从顶芽中生长出来。6月中下旬,雄花序苞片上分化出雄蕊原基,雌花序分化出苞片。7月,雄花花药分化出花药壁和孢原细胞,孢原细胞演化为小孢子母细胞,雌花序苞腋处分化出雌蕊原基;8月中上旬,小孢子母细胞减数分裂,8月下旬形成单核小孢子;9月后雄花序以单核小孢子状念越冬,雌花序以雌蕊原基状念越冬。次年,4月下旬,雄花序解螺旋散粉,雌花序开花授粉;5月上旬,雌花序授粉后,迅速增长,子房膨大,两个胚珠分化出珠柄、珠被和珠心,珠心中产生孢原细胞;5月中下旬,大孢子母细胞形成并减数分裂,功能性大孢子形成成熟的八核胚囊;5月底,发生双受精。此后,一个胚珠退化,另一个含有受精卵的胚珠继续发育。6月上旬,白桦胚正经历原胚球形胚阶段。6月下旬核型胚乳细胞化,心形胚发育为鱼雷胚。7月,白桦果实成熟。 3.白桦两性同花序分雌雄同花序和雄雌同花序两类,它们的发生概率低。两性同花序的雌花部分与雌花序类似,而雄花部分结构和发育状况与雄花序有差别。白桦雄花和雌花中都没有另一种性器官原基,故单性花并非次生。通过对两性同花序和功能性雄花序的研究表明白桦花序的性别逆转模式是:雌蕊发育到某个阶段时雌性器官向雄性器官逆转。性别逆转的时期越早雄性功能就越强,雄花的数量就越多。 4.在雌花芽发育过程中,ZR在花序原基形成期和发育初期的含量非常高,以后呈振荡递减的趋势。而IAA,GA_3,ABA在8月左右各出现一个峰值,9月,ABA含量很低。次年,花序内GA_3、ABA和IAA的变化趋势与花序的生长均呈正向相关;ABA则与大孢子和成熟胚囊形成有关。GA_3对大孢子的形成、受精作用和胚胎发育有关。IAA与胚胎的发育有关,ABA在鱼雷胚后期出现的一个低值。


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