东北室内朱顶红花药形态解剖学研究
2016-11-17张雪刘迪赵成浩杨堡于洋王禹
张雪 刘迪 赵成浩 杨堡 于洋 王禹
(延边大学农学院,吉林延吉133002)
东北室内朱顶红花药形态解剖学研究
张雪刘迪*赵成浩杨堡于洋王禹
(延边大学农学院,吉林延吉133002)
本试验采用常规石蜡切片技术和番红——固绿滴染色方法,对朱顶红成熟花药进行细胞学观察。研究结果表明:东北室内朱顶红为两性花,每个成熟花药具有4个花粉囊,成熟花粉粒属2-细胞型。成熟的花药壁由外至内依次由表皮层、药室内壁、中层、绒毡层(花粉弹出,绒毡层出现解体)4层细胞构成。
朱顶红;花药;发育
朱顶红(Hippeastrumvittatus Herb.)为石蒜科,孤挺花属的多年生常绿草本花卉,原产于南美高山地区,花期春季,花茎中空[1]。又名“红花莲、顶住红、孤挺红、喇叭花”等[2]。通过观察发现,朱顶红的花形类似百合花,外形又像君子兰。近几年,国内外的研究表明,朱顶红的环境适应能力强,它不仅是一种观赏花卉,而且也是一种具有开发前景的药用植物[3]。其研究主要集中在朱顶红的组织培养[4]、扦插繁殖[5]、花期调控[6]等方面。通过文献查找发现,当前有关朱顶红细胞学方面的研究较少,没有发现朱顶红成熟花药相关方面的研究。因此,笔者对朱顶红成熟花药细胞学形成进行了研究,并初步掌握了成熟花药的基本结构,为朱顶红胚胎学提供了新的数据参考,同时,为该物种生殖生物学方面的进一步研究收集了相关资料。
1 研究材料和方法
1.1材料
本试验以朱顶红成熟花药为试材,朱顶红的花药于2015年12月20日采自延边州人民政府花卉温室内,并立即用FAA液固定,放置在试验室内待用。
1.2方法
采用番红——固绿对染法,常规石蜡切片法,中性胶封片。切片厚度12μm,采用Olympus显微镜观察切片,并进行显微照相。
2 结果与分析
2.1朱顶红花的形态特征
朱顶红的花为无限花序中的伞形花序,着生于花茎的顶端,花朵2~4个,一般次第开放,花较大,呈漏斗状,雄蕊6枚,为四强雄蕊,花药的着生方式是背着药,雌蕊1枚(如图1A)。
2.2朱顶红花药壁的发育结构
朱顶红每朵花中有6枚雄蕊,雄蕊是由花药和花丝2部分构成,每个花药具有4个花粉囊,花药的横切呈蝶形,中间有药隔相连(如图1B)。成熟的花药壁由外至内,依次由表皮层、药室内壁、中层、绒毡层(花粉弹出,绒毡层出现解体)4层细胞构成。
2.2.1花粉母细胞。朱顶红花粉分母细胞减数分裂的第2次分裂形成的四分体时期,形成的等双面体,绒毡层已经退化(如图1C)。
2.2.2花粉囊。朱顶红花花粉囊自外向内,依次为表皮、药室内壁、中层和绒毡层。花粉囊已经开裂,花粉弹出(如图1D)。
图1 朱顶红花朵形态特征及花药细胞显微结构
3 讨论
本试验采用的方法是利用常规的石蜡切片技术,研究东北地区的朱顶红花药的形态结构特征。研究朱顶红花药的形态结构特征是研究朱顶红的最基础,也是最重要的工作。
绒毡层是花药壁的最内细胞层,具有高度的代谢活性,在这一层的细胞中含有较多的蛋白质和酶,而且要大量分泌糖、油脂、蛋白等物质给小孢子母细胞和小孢子,为花粉的发育提供营养物质和结构物质。由于绒毡层对花粉发育具有重要作用,所以,当绒毡层发育不正常时,直接导致花粉发育不正常进而导致败育。对于本试验来说,采集试验材料的时间段不是符合朱顶红绒毡层的发育时期,所以,绒毡层的发育未能充分了解。如果需要证明朱顶红的雄蕊比雌蕊早些成熟,这与绒毡层的发育直接相关联,则需要进一步的深入研究。
4 结论
(1)朱顶红的花为完全花。花序为伞形花序,呈漏斗状。雄蕊6枚,为四强雄蕊,花药的着生方式是背着药,雌蕊1枚,为半上位子房。
(2)雄蕊由花药和花丝2部分构成,每个花药具有4个花粉囊,花药的横切呈蝶形。成熟的花药壁由外至内,依次由表皮层、药室内壁、中层、绒毡层(花粉弹出,绒毡层出现解体)4层细胞构成。
1吕英民.朱顶红[M].中国林业出版社,2002
2张少艾,唐品芳.朱顶红的栽培试验[J].上海农学院学报,1995(2)
3Teresa E V C,Maira O C Y,Eva G.Propagation in vitro de Hippeas trumsp[J].Agronomiatropical.2006(4)
4娄晓鸣,周玉珍,孔贤,吕文涛,张文婧.杂交朱顶红鳞茎不定芽诱导研究[J].安徽农业科学,2009(34)
5张克中,赵祥云,贾月慧.杂种朱顶红鳞片扦插繁殖技术研究[J].北京农学院学报,2001(4)
6田松青,朱旭东,成海钟,郭维明.朱顶红不同繁殖方法比较研究[J].江苏农业科学,2008(5)
(责任编辑王曼)
延边大学创新创业科研项目(项目编号:ydbksky2016361)。
简介:刘迪(1973-),男,吉林省长岭县人,博士,副教授,从事发育生物学研究。