臭椿的生殖生物學(xué)研究.pdf

1、臭椿[Ailanthus altissima（Mill.）Swingle]為苦木科臭椿屬植物，分布于我國北部、東部及西南部，東南至臺灣省。為落葉喬木，高達(dá)20m，常植為行道樹；能耐干旱及鹽堿，且生長迅速，少病蟲害，對有毒氣體的抗性較強(qiáng)，可作城市、工礦區(qū)和農(nóng)村綠化樹種。另外，根皮和莖作藥用，有燥濕清熱、消炎止血的效用；種子含脂肪油30-35％，為半干性油，殘渣可作肥料；根含苦楝素、脂肪油及鞣質(zhì)。臭椿已經(jīng)成為西北乃至“三北”地區(qū)的主要造林樹

2、種之一，在營林實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用。臭椿常用種子或根蘗苗分株繁殖。
　　 本文利用掃描電鏡（SEM）和光鏡（LM）對臭椿花序及花器官的分化和發(fā)育進(jìn)行了初步研究，表明：（1）臭椿花器官分化于當(dāng)年的4月初，為圓錐花序；（2）分化順序?yàn)榛ㄝ嘣⒒ü谠?、雄蕊原基和雌蕊原基?個萼片原基的發(fā)生不同步，并且呈螺旋狀發(fā)生；5個花瓣原基幾乎同步發(fā)生且其生長要比雄蕊原基緩慢；雄蕊10枚，兩輪排列，每輪5個原基的分化基本是同步的；雌蕊5，其分化速度

3、較快；（3）在兩性花植株中，5個心皮頂端粘合形成柱頭和花柱，而在雄株中，5個心皮退化，只有雄蕊原基分化出花藥和花絲。本研究著重觀察了臭椿中雄花及兩性花發(fā)育的過程中兩性花向單性花的轉(zhuǎn)變。結(jié)果表明，臭椿兩性花及單性花的形成在花器官的各原基上是一致的（盡管時間上有差異），雌雄蕊原基同時出現(xiàn)在每一個花器官分化過程中，但是，可育性結(jié)構(gòu)部分的形成取決于其原基是否分化成所應(yīng)有的結(jié)構(gòu)：雄蕊原基分化形成花藥與花絲，雌蕊原基分化形成花柱、柱頭和子房。臭椿單

4、性花的形成是由于兩性花中雌蕊原基的退化所造成，其機(jī)理有待于進(jìn)一步研究。
　　 利用常規(guī)石蠟制片技術(shù)，對臭椿的小孢子發(fā)生及雄配子體形成過程進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明：（1）雄株的小孢子發(fā)生和雄配子體發(fā)育過程正常，花藥4室，花藥壁由5～6層細(xì)胞組成，分別為表皮、藥室內(nèi)壁、中層（2～3層）和絨氈層。藥壁的發(fā)育屬于基本型，腺質(zhì)絨氈層。（2）孢原細(xì)胞為多孢原起源。小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的胞質(zhì)分裂為同時型，形成的四分孢子大多為四面體型，偶爾有

5、左右對稱型。同一藥室的小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂幾乎完全同步。（3）成熟花粉粒為2細(xì)胞型，具3個萌發(fā)孔。（4）兩性花植株的小孢子母細(xì)胞未進(jìn)行減數(shù)分裂就已退化，而且絨氈層細(xì)胞液泡化，細(xì)胞質(zhì)稀少以及過度膨脹。開花時花粉囊空癟，無花粉形成。兩性花中花藥敗育發(fā)生在小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂之前，因此臭椿為形態(tài)上的雄花和兩性花異株，實(shí)為功能上的雌雄異株。
　　 臭椿大孢子的發(fā)生與雌配子體的形成過程如下：彎生胚珠，胚珠具雙珠被、厚珠心。孢原細(xì)胞發(fā)生于珠

6、心表皮下，孢原細(xì)胞在直接發(fā)育為大孢子母細(xì)胞，大孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂正常并形成直列四分體，珠孔端三個細(xì)胞退化，合點(diǎn)端一個細(xì)胞發(fā)育為功能大孢子，胚囊發(fā)育為蓼型。成熟胚囊中卵器發(fā)育正常并分化明顯，兩極核在胚囊發(fā)育后期融合為一次生核；成熟胚囊包括卵器，一個中央細(xì)胞，三個反足細(xì)胞；反足細(xì)胞在胚囊初期存在而最終消失解體。合點(diǎn)端具有承珠盤。研究結(jié)果表明在臭椿大孢子發(fā)生及雌配子體形成過程中未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。雌配子體形成于5月下旬。
　　 利用氯化三