锦绣杜鹃花药发育及散粉孔形成的形态与解剖学研究

作     者：马海英 杨瑞 杨柳 丁开宇 MA Haiying;YANG Rui;YANG Liu;DING Kaiyu

作者机构：云南大学生态与环境学院昆明650504 云南大学生命科学学院昆明650504 

出 版 物：《广西植物》 (Guihaia)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：721-729页

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金(31060029) 

主　　题：杜鹃属 锦绣杜鹃 花药发育 孔裂 药室内壁 薄壁组织 

摘      要：被子植物中部分类群的花药开裂方式为孔裂,人们对此类花药的发育与散粉孔的形成及散粉机制了解甚少。杜鹃属(Rhododendron)植物的花药普遍为顶孔开裂,为探究其花药的发育和散粉孔的形成及散粉机制,该研究对锦绣杜鹃(Rhododendron×pulchrum)进行了解剖观察和石蜡切片。结果表明:(1)锦绣杜鹃花药顶端成孔区与花药主体具有不同的组织构成,成孔区由薄壁组织构成,起源于雄蕊原基顶端的分生组织,花粉成熟时薄壁细胞分解成为散粉孔;花药的主体由孢原细胞发育而来,孢原细胞经多次分裂分化成为具多层花药壁的花粉囊。(2)锦绣杜鹃的花药壁在小孢子母细胞至小孢子四分体时期发育完全,有6~7层细胞,包括1层表皮、2~3层药室内壁、1~2层中层和1层绒毡层,中层在小孢子四分体形成后即分解,绒毡层在花粉完全成熟前分解消失,花药壁在花粉成熟时有表皮和2~3层药室内壁。(3)与纵裂型花药不同,锦绣杜鹃的药室内壁在花粉成熟时不发生纤维化,但因积累多糖而增厚,具有韧性和弹性。(4)锦绣杜鹃花粉发育过程中小孢子母细胞产生的4个小孢子不分离,成熟花粉为四合花粉,花粉间具有粘丝。推测锦绣杜鹃具多层药室内壁且加厚可使花粉囊空间缩小,从而将上部花粉“挤出散粉孔,而花粉间的粘丝使昆虫传粉时可将花粉成团带出,其药室内壁多层且积累多糖是与顶孔开裂相适应的特征。