芝麻核雄性不育系ms86-1微粉发生的细胞学观察

摘要

芝麻(Sesamum indicum)核雄性不育系ms86-1姊妹交后代表现为可育、部分不育(即微粉)及完全不育(简称不育)3种类型.不同育性类型的花药及花粉粒形态差异明显.Alexander染色实验显示微粉植株花粉粒外壁为蓝绿色,内部为不均一洋红色,与可育株及不育株花粉粒的染色特征均不相同.为探明芝麻微粉发生机理,在电子显微镜下比较观察了可育、微粉、不育类型的小孢子发育过程.结果表明,可育株小孢子母细胞减数分裂时期代谢旺盛,胞质中出现大量脂质小球;四分体时期绒毡层细胞开始降解,单核小孢子时期开始出现乌氏体,成熟花粉时期花粉囊腔内及花粉粒周围分布着大量乌氏体,花粉粒外壁有11-13个棱状凸起,表面存在大量基粒棒,形成紧密的覆盖层.不育株小孢子发育异常显现于减数分裂时期,此时胞质中无脂质小球出现,细胞壁开始积累胼胝质;四分体时期绒毡层细胞未见降解;单核小孢子时期无乌氏体出现;成熟花粉时期花粉囊腔中未发现正常的乌氏体,存在大量空瘪的败育小孢子,外壁积累胼胝质,缺乏基粒棒.微粉株小孢子在减数分裂时期可见胞质内有大量脂质小球,四分体时期部分绒毡层发生变形,单核小孢子时期有部分绒毡层开始降解;绒毡层细胞降解滞后为少量发育进程迟缓的小孢子提供了营养物质,部分小孢子发育为正常花粉粒;这些花粉粒比较饱满,表面有少量颗粒状突起,但未能形成覆盖层,花粉囊腔中及小孢子周围存在少量的乌氏体.小孢子形成的育性类型与绒毡层降解是否正常有关.