木竹的花器官形态与解剖结构研究

摘要

【目的】竹类植物极少开花。以箣竹属竹种木竹(Bambusa rutila)的花器官为研究对象,对木竹的花器官形态以及解剖结构特征进行系统的观察与描述,为竹类植物的分类学及生殖生物学研究提供新的理论信息。【方法】选择木竹不同发育阶段的小穗和小花为实验材料,采用外观形态观察结合石蜡制片的方法,对小穗与小花进行解剖结构观察,研究木竹花器官各部分的形态与解剖发育过程。【结果】木竹结实率极低。成熟小穗均长4.756 cm,宽4.0~5.0 mm。小穗顶生或腋生,每个小穗约含5~12朵小花,基部小花先开放,开花顺序由形态学的下端向上端依次开花,顶端的小花通常败育,小穗基部具潜伏芽。完整小花包括外稃1枚、内稃1枚、浆片3枚,雄蕊6枚和雌蕊1枚构成,成熟的小穗苞片与外稃尖端呈紫红色。木竹的小花为开放型小花,属于雌雄异位、雌雄同熟型。开放时花丝伸长,花药悬垂于小穗外,成熟的花药长6.0~6.5 mm,异花授粉。浆片呈卵圆形,半透明状上部具流苏状纤毛,偏紫红色,大小接近。雌蕊子房具棱,长2.5~3.0 mm,上部具绒毛,花柱短,柱头长,羽毛状3分枝柱头,呈紫红色。花药在进入减数分裂前的阶段发育同步,但减数分裂并不同步,出现二分体和四分体共存于同一花药室的情况。木竹的小孢子母细胞减数分裂过程中,四分体的排列方式为左右对称型,分裂方式为连续型。次生造孢细胞阶段,花药壁由外到内依次为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,各由1层细胞组成,细胞质浓厚,细胞核显著,部分绒毡层细胞具有双核现象。次生造孢细胞时期,细胞排列紧密,细胞质浓厚,细胞核较大,核仁显著。造孢组织细胞发生游离,进入小孢子母细胞时期,花药壁中层细胞消失,药室空间增大。花药成熟后,花药壁仅有表皮和纤维层,绒毡层退化。成熟花粉粒为2细胞型。雄蕊的败育包括两种类型,第1种类型花药壁发育异常,第2种类型花粉粒发育异常。子房1室,双珠被,倒生胚珠,侧膜胎座,胚囊发育正常。【结论】木竹小穗属于混合花序,木竹花药很容易见到花粉粒败育,子房虽然发育正常,但多数都未受精,这可能是导致木竹结实率低的主要原因。