杏李新品種‘風味玫瑰’小孢子發生及雄配子體發育的研究

雷莉莉 何興波 傅建敏等

摘 要 利用常規石蠟切片技術，對杏李的小孢子發生及雄配子體發育過程進行解剖學研究。結果表明：（1）花藥壁由外到內分別為表皮、藥室內壁、中層和絨氈層。絨氈層發育類型為腺質絨氈層；（2）小孢子母細胞減數分裂過程中的胞質分裂類型為連續型，小孢子四分體排列方式為正四面體型；（3）成熟花粉粒為2-細胞型；（4）部分花藥囊內單核居中期的小孢子存在胞質不規則過度收縮、絨氈層離散脫落的異常現象，部分二核花粉粒細胞質稀薄，該現象可能會導致花粉活力降低。

關鍵詞 ‘風味玫瑰；小孢子；雄配子體；

中圖分類號 S662.3 文獻標識碼 A

杏李新品種‘風味玫瑰（Prunus domestica×armeniaca ‘fengweimeigui）為薔薇科李亞科植物，是從美國引進的7個杏李品種之一[1]，引種栽培試驗表明其品質優良，風味獨特，果皮果肉色澤艷麗，受到廣大消費者的喜愛。近年來，關于‘風味玫瑰的研究主要集中于整形修剪等栽培技術[2-4]、病蟲害防治等工作[5]，并從分子水平分析杏李的遺傳多樣性[6]以及不同杏李品種間的SFB基因型差異[7]，從而確定相互間適宜的授粉組合，但有關其生殖生物學的研究尚未見報道。目前，在中國引種的‘風味玫瑰雖然已經開花結果，但存在坐果率低，落花落果嚴重等問題，嚴重制約了其產量的提高。配子體的發育狀況是果樹授粉受精和果實產量形成的基礎[8-9]，對‘風味玫瑰雄配子體發育的研究，探討其發育過程是否存在生殖障礙，為其生殖生物學以及發育生物學提供基礎資料，這對‘風味玫瑰產量不高不穩的解決有重要的指導意義，同時也為促進‘風味玫瑰品質改良、品種創新提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試材‘風味玫瑰取自河南省平頂山市郟縣安良鎮玉龍山莊杏李資源圃，樹齡8 a，樹勢中庸。依據不同年份的物候期，2012年3月初和2013年2月中旬開始，分別采集兩年生枝上飽滿大小一致的花芽或花20個，其中當花芽牙鱗開始脫落時，采集花芽100個，前期每3天1次，開花前后2天1次，花后半月采集1次，直至休眠。同時采集盛花期松蕾未開放的花，取其花藥25 ℃烘干散粉，4 ℃保存備用。本研究于2012年和2013年對其花蕾進行2 a的制片觀察，結果一致，為避免重復，本文的分析均為2012年的結果。

1.2 方法

采集的花芽或者花用卡諾液固定12 h后轉到70%的酒精中保存。采用常規石蠟切片法制片，切片厚度6～8 μm，4%的硫酸鐵銨媒染，蘇木精染色，0.5%的曙紅溶液對染，部分番紅-固綠對染，中性樹膠封片，在Olympus BX-51型光學顯微鏡上觀察，并用Olympus DP-26照相。并采用瓊脂培養基法測定花粉活力。

2 結果與分析

2.1 花藥壁發育

‘風味玫瑰每枚雄蕊具4個小孢子囊，蝶形花藥，“個”字形著生于花絲兩側。花芽在11月初分化出雄蕊原基，在花藥橫切面上可見外面是一層表皮細胞，表皮以內是一層分裂活躍的細胞，經過多次有絲分裂形成花藥壁，花藥壁發育完全時，從外向內依次為表皮，藥室內壁，中層，絨氈層。藥室內壁發育形成時，細胞呈扁平型，排列疏松，花藥發育成熟時，藥室內壁細胞變大，細胞方形，排列緊密；在小孢子的發育過程中，中層細胞貯藏物質和絨氈層被吸收減少，細胞變的扁平，花藥發育過程中，可見到扁平中層細胞逐漸被吸收的痕跡；絨氈層細胞多為2核細胞，細胞較大，細胞器豐富，細胞質濃，在小孢子發育過程中，絨氈層逐漸解體，到花藥開裂散粉時，絨氈層細胞已經完全被吸收，看不到絨氈層的痕跡，這個時候花藥壁只剩下表皮和藥室內壁。根據絨氈層后期的發育類型分為：腺質絨氈層和變形絨氈層，‘風味玫瑰的絨氈層是在原位被解體吸收，其核與質不進入藥室，因此，絨氈層類型為腺質絨氈層。

2.2 小孢子及雄配子體的發育

3 討論與結論

‘風味玫瑰花藥具4個藥室，花藥壁由表皮、藥室內壁、中層、絨氈層4層結構組成，絨氈層為腺質絨氈層，小孢子母細胞減數分裂中的胞質分裂類型為連續型，產生正四面體型小孢子，偶有左右對稱型，成熟花粉為2細胞型，具有3個萌發孔；其小孢子及雄配子體特征與李亞科其他植物如杏[10]、奈李[11]等的雄配子體發育過程基本一致.

‘風味玫瑰同一花藥的不同小孢子母細胞間有非同步性分裂的現象。同一花藥不同藥室之間同步性相差1～2個分裂期。一般小孢子母細胞減數分裂是高度同步的[12]， 由于小孢子母細胞有原生質相連，形成合胞體，因而營養分配上成為一個系統。‘風味玫瑰減數分裂不同步，試驗中部分成熟花粉粒細胞質稀薄，這可能是由于在減數分裂過程中營養分配不良造成的。‘風味玫瑰花期較早，河南地區為3月中上旬，此時氣溫低，傳粉昆蟲少，可能還會受到倒春寒的凍害，不同步現象可能為延長傳粉期，增加自花授粉幾率的一種適應機制。

‘風味玫瑰雄配子發育過程中部分單核小孢子胞質不規則收縮的現象可能會導致花粉活力降低。雄配子體發育過程中未形成小孢子或者小孢子形成后很快退化、花粉囊中的花粉極少，花粉發育階段細胞發生退化等各種異常現象會導致自然授粉結實率低[13]。發育異常的藥囊內，絨氈層異常脫落，小孢子得不到充足的營養，花粉萌發試驗表明異常現象比例高時，花粉活力較低，兩者可能有直接的關系。由于‘風味玫瑰花期早，開花時沒有別的異花授粉源，多為自花授粉，當異常現象增加時，這在一定程度上不利于提高座果率。

參考文獻

[1]李芳東， 杜紅巖， 楊紹彬， 等. 風味玫瑰極早熟杏李雜交新品種[J]. 中國果樹， 2007（3）： 5-7.

[2] 劉智勇， 劉本端， 楊紹彬， 等. 極早熟杏李新品種風味玫瑰豐產栽培技術[J]. 經濟林研究， 2008， 26（2）： 112-115.

[3] 傅建敏， 李樹戰. 杏李種間雜交新品種病蟲害防治技術[J]. 中國水土保持， 2006（4）： 26-28.

[4] 吉洪坤， 趙俊芳， 喬趁峰， 等. 土施多效唑對杏李樹新梢生長的控制試驗[J]. 北方園藝， 2010（11）： 73.

[5] 丁立軍. 7個美國杏李品種的適應性和結果情況及病蟲害調查[J]. 落葉果樹， 2008（2）： 59-60.

[6] 段 偉， 閆文德，烏云塔娜， 等. 14個杏李品種的ISSR分析及分子鑒別[J]. 內蒙古農業大學學報， 2010， 31（2）： 147-153.

[7] 李芳東， 烏云塔娜， 杜紅巖， 等. 7個杏李品種花粉SFB基因的克隆鑒定[J]. 中南林業科技大學學報， 2010， 30（12）： 1-5.

[8] 孟 穎， 王秀華， 王叢紅. 核桃楸的胚胎學研究（Ⅰ）—小孢子發生及雄配子體發育[J]. 植物研究， 2009， 29（6）： 681-684.

[9] 王 珂， 王力榮， 李 靖等. 甘肅桃（Prunus kansuensis）雌雄配子體發育規律及遺傳特性的研究[J]. 果樹學報， 2008， 25（6）： 806-810.

[10] 胡寶忠， 李桂琴， 桂明珠， 等. 杏大小孢子與雌雄配子體發育[J]. 東北農業大學學報， 1997， 28（2）： 179-185.

[11] 鐘曉紅， 羅先實， 程堯楚. 奈李雌雄配子體發育規律研究[J]. 湖南農業大學學報， 1997， 23（6）： 524-531.

[12] Johri B M. Seminar on comparative embryology of angiosperms[A]. Nat Inst Sci， Idina， 1967： 8-18.

[13] 于兆海， 李光晨， 張 文， 等. ‘京白梨結實與雌雄配子體發育的解剖學研究[J]. 西北植物學報， 2006， 26（12）： 2 411-2 416.

責任編輯：凌青根