小麥多子房發育過程研究

李全鋼

摘 要：為了解多子房小麥（Multi-ovary Wheat）胚胎發育過程，為多子房性狀在小麥高產育種及雜種小麥選育中的應用提供科學依據，本實驗連續取多子房小麥和普通小麥發育過程中各個階段的幼穗，做成石蠟切片并用普通光學顯微鏡進行對比觀察。結果表明普通小麥和多子房小麥胚胎發育在胚胎形成初期并無差異，而是在胚胎發育過程中逐漸產生的。

關鍵詞：小麥；多子房；胚胎發育

小麥的多雌蕊現象早有報道，并認為是雄蕊心皮化（Carpellody）的結果（Leighty& Sando 1929.Calder 1930.Kihara 1951[1]。CeMeHOB H PH6HaHHa，1978）；近年，童一中[2]、王耀芝[3]等研究認為該材料多子房性狀并不是任何花器性轉化而成的，而是在形成雌蕊原基、雄蕊原基和盾片后，由雌蕊基部的亞下皮層細胞分化而成。鑒于前人研究成果間存在顯著差異，多子房小麥形成中胚胎發育的過程尚無公認的結論。

本實驗所用材料恒定的產生2個額外的子房（簡稱副 additional ovary），并與原生子房（簡稱主子房 primary ovary）進行比較，對多子房小麥胚胎的產生及發育過程進行觀察，以期找到其確切的發育過程，為以后利用小麥多子房性狀進行有關遺傳育種方面的研究提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為經多年種植、遺傳穩定的多子房小麥品系（多Ⅱ）為供體親本，77（2） 為輪回親本，經連續4次回交與選擇、自交2代所選育的小麥多子房近等基因系（多子房系MU、單子房系MO）。

1.2 方法

1.2.1 脫蠟的方法研究

選用的粘貼劑配方，溶液甲：動物膠（明膠）1g，蒸餾水100ml，甘油15ml，石碳酸（結晶）2g；溶液乙：甲醛4ml，蒸餾水100ml。用一滴甲液和兩滴乙液混合均勻涂在載玻片上作為粘貼劑。脫蠟時采用本試驗改良的脫蠟方法，采用的脫蠟液是酒精和二甲苯的1：4混合液，分裝在兩個缸中，將切片在第一個缸浸泡約3min，第二個缸浸泡約1分鐘，然后用酒精涮洗后取出室溫下晾干。

1.2.2 小麥多子房發育研究

（1）將多子房系MU、單子房系MO同時同條件播種，并進行相同的常規田間管理。

在小花開始分化前后取小麥幼穗，分期取2～10mm的小麥幼穗固定，并在固定液中密封4℃條件下保存備用，（操作方法參照《植物學實驗技術》[4]）。

（2）用酒精對材料進行脫水后用二甲苯透明，經浸蠟，包埋，切片，（操作方法參照蔣金芳等介紹的改良方法），脫蠟后用普通光學顯微鏡進行觀察。

2 觀察結果

2.1 改良脫蠟方法的效果

本試驗所采用的方法進行完全脫蠟，總時間為3-5分鐘，大大縮短了脫蠟時間，效果也比常規方法要好，基本沒有石蠟痕跡殘留，而常規方法會因條件不同而有多少不一的石蠟殘留。

2.2 多子房發育過程觀察結果

（1）多子房小麥小花原基前期的分化過程和普通小麥基本相同，由花原基頂端的分生組織轉化成雌蕊原基，并進行完善發育。

（2）石蠟切片顯示，當小麥幼穗發育到6mm左右長度時，多子房小麥與普通小麥的分化發育已經產生并可明顯觀察到多子房小麥的2個副子房，主子房體積明顯比副子房大（圖4，5）。

（3）當小麥幼穗發育到7～8mm長度時，多子房小麥與普通小麥的分化發育已經完成，結構差異十分明顯，多子房小麥的主子房與副子房體積大小基本相等（見圖1-3）。

4 討論

（1）常規的脫蠟方法：用二甲苯徹底地溶去切片上的石蠟，一般通過2～3缸二甲苯進行脫蠟，約需15～30分鐘。室溫過低，則需延長脫蠟時間。通常對脫蠟不徹底的情況進行改良方法有三種：（a）增加二甲苯的缸數。（b）延長二甲苯脫蠟時間，每缸達30～60min。（c）將二甲苯放入溫箱內加溫至37℃，甚至在加溫的情況下還要在每個二甲苯脫蠟缸內放置60min左右。

本實驗將傳統脫蠟方法改良，取得了明顯優良的效果，將為以后的石蠟切片制作節省大量時間，并獲得更清楚的切片。

（2）普通小麥及其它某些禾本科植物花的組織發生發育過程已經有過詳細的研究[1，2，]，得到了類似的結果，即在內外稃、漿片和心皮等葉狀器官的形成中， 表皮原細胞的平周分裂是它們的共同特征；而花原基和雄蕊原基都是由亞下皮層細胞的平周分裂產生的，即按芽的方式產生；在花器官的所有結構中，最后出現的是漿片。

由多子房小麥副子房與主子房體積比較的差異變化可見，副子房產生應比主子房晚，但生長發育速度相比較快，在短時間內趕上主子房大小，直至最后大小基本相等。

參考文獻

[1] 金芝蘭.糜子生殖器官的發育形態和組織分化—— 花序和花的組織發生[J]].植物學報，1965，

13（3）：21 3-219.

[2] 童一中 ，童普德. 普通小麥多子房性狀的研究 I.多子房的形態發生及其基因定位[J].上海師范

學院學報，1984（2） ：48-53.

[3] 蘭州大學學報（自然科學版）[J].1990.26（1）：80-84。

[4] 許鴻川主編. 植物學實驗技術[M]. 北京：中國林業出社，2003 ： 12～13.endprint