银杏胚珠发育及胚乳细胞形成的机制研究

摘要

银杏(Ginkgo biloba L.)是世界珍贵的孑遗植物，具重要的研究与开发利用价值。银杏种实药膳兼用已发展成为我国重要的支柱产业。本研究选择银杏核用主栽品种‘佛指'为试材，对传粉期胚珠设置三种不同的处理：花粉授粉处理、套袋不授粉处理、GA3处理。用整体解剖法观察了银杏胚乳游离核分裂、分布及数目的统计，用半薄切片、石蜡切片等技术和方法系统观察和分析了银杏胚珠发育和胚乳细胞形成的机制，一方面对于研究银杏在裸子植物系统分类中的地位具有极为重要的意义，另一方面对于研究银杏种实的调控提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下：
　　 1、授粉后21 d银杏胚珠发育正常，胚珠横径增长5.7282 mm，胚珠纵径增长6.5972 mm；未授粉处理后21 d银杏胚珠停止生长并脱落，胚珠横径仅增长0.1014mm，胚珠纵径仅增长0.4011 mm；GA3处理后21 d银杏胚珠停止生长并脱落，胚珠横径仅增长0.1025 mm，胚珠纵径仅增长0.3111 mm。
　　 2、授粉后20 d珠被最大厚度达958.8622μm，珠心顶端组织和海绵组织缓慢退化；未授粉和GA3处理后20 d珠被组织开始解体，珠被最大厚度分别为375.3811μm、381.2312μm，珠心顶端组织和海绵组退化干瘪，且退化速度为：海绵组织＞珠心顶端组织＞珠被。
　　 3、授粉后5 d珠被外侧正在形成分泌腔；授粉后15 d珠被外侧细胞不断增大，珠被内侧薄壁细胞层数不断增加；授粉后20 d分泌腔分化成熟。未授粉处理和GA3处理后15 d，珠被内外侧的细胞出现皱缩，至授粉后20 d，珠被内外侧开始解体，且珠被内侧解体早于珠被外侧。
　　 4、授粉后5 d，珠心顶端组织由大量排列紧密的薄壁细胞组成，细胞核小且位于细胞一端；授粉后10-15 d，薄壁细胞沿胚珠的纵轴方向伸长，细胞核变大且位于细胞的中央；授粉后20 d，珠心顶端细胞分化减慢，薄壁细胞细胞核变小。未授粉和GA3处理后10 d，珠心组织开始退化，细胞壁皱缩呈不规则状，细胞核出现解体；处理后15-20 d，珠心组织干瘪，珠被内部形成大空腔。
　　 5、授粉后3-5 d海绵组织由5-6层细胞紧密排列而成，内层细胞染色较浅，外层细胞中细胞质浓，染色深；授粉后10 d，海绵组织的排列开始疏松，细胞呈近方形；授粉后15-20 d海绵组织开始退化；授粉后25 d海绵组织细胞退化为1-2层。未授粉和GA3处理后3-6 d，海绵组织由5-6层细胞紧密排列而成；处理后10 d，海绵组织开始疏松；处理后15-17 d，海绵组织退化为1-2层；处理后20 d，海绵组织退化为一层死细胞。
　　 6、银杏胚乳发育的核期时间较长，约为授粉后5-30 d，游离核以有丝分裂为主，也伴随着无丝分裂的进行。以授粉后5-20 d游离核数目增加最快，以后游离核数目增加缓慢。同时，随着游离核的不断分裂，游离核膜状球体逐渐由椭圆形渐变为圆球形。授粉后5-7 d游离核呈球形，数目较少且多分布于细胞质中央；授粉后9-13 d游离核数目不断增加，同时游离核在膜上分布趋于均匀；授粉后15-20d游离核数目增加且向四周移动。未授粉处理和GA3处理的雌配子体游离核在处理后3-6 d游离核数目较少且多分布于细胞质中央；处理后10 d游离核数目不断增多；处理后15-17 d游离核停止分裂且原有分裂的游离核退化消失，仅剩下退化的海绵组织围成的空心。
　　 7、游离核持续分裂到约4000-5000个时即进入细胞化期，银杏胚乳细胞化的时间约为授粉后30-65 d。授粉后30 d，首先在核周围形成一层开放细胞，靠近中央大液泡一侧无细胞壁，周边的细胞向心游离生长；授粉后45 d，胚乳细胞层数由1层逐渐增加到2-3层，大部分的细胞处于空洞，很少观察到淀粉体的分布；授粉后55 d胚乳细胞层数快速增殖至6-7层；至授粉后60 d所占空腔被胚乳细胞完全填满，胚乳细胞停止分裂，细胞化完成。
　　 本研究结果对于指导银杏种实的优质生产提供理论依据和技术支撑。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩写符号说明

声明

第一章 文献综述

1研究的目的与意义

2研究的现状与进展

2.1植物有性生殖的研究进展及其传粉的重要意义

2.2银杏的系统发育与个体发育

2.3银杏的生物学特性与结实习性

2.4植物激素对种子及果实发育的影响

2.5银杏种实的发育与激素种类及含量的相关

2.6本研究拟解决的主要问题

第二章 银杏胚珠发育及胚乳细胞形成的机制研究

1材料与方法

1.1试验材料

1.2取样与处理

1.3试验方法

1.4技术路线

2结果与分析

2.1不同处理条件下银杏胚珠形态的发育变化

2.2不同处理条件下银杏胚珠珠被的结构变化

2.3不同处理条件下银杏胚珠珠心顶端组织的结构变化

2.4不同处理条件下银杏海绵组织的结构变化

2.5银杏雌配子体游离核的形成、分裂与数目统计

2.6银杏雌配子体游离核细胞化过程

3小结与讨论

3.1小结

3.2讨论

图版说明

参考文献

致谢

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