Page 45 - 《广西植物》2026年第2期

２ 期 牛靓洁等: 雪松花粉的淀粉粒在萌发过程中的变化 ２ ３ ９

Ａ. 雪松花粉粒ꎻ Ｂ. 玉米花粉粒ꎻ Ａ、Ｂ. Ｉ ２ ￣ＫＩ 染色后光镜下观察ꎬ箭头指示淀粉的存在ꎬ比例尺 ＝ ５０ μｍꎻ Ｃ. 透射电镜观察雪松花
粉粒ꎬ显示花粉粒内部和 １ 个气囊结构(中空)ꎻ Ｄ. 透射电镜观察雪松花粉粒局部放大图ꎬ箭头指示淀粉粒ꎻ Ｅ. 扫描电镜观察雪
松花粉粒侧面观ꎻ Ｆ. 扫描电镜观察雪松花粉粒顶面观ꎻ Ｃ－Ｆ. 比例尺 ＝ ５ μｍꎮ
Ａ. Ｃｅｄａｒ ｐｏｌｌｅｎ ｇｒａｉｎｓꎻ Ｂ. Ｍａｉｚｅ ｐｏｌｌｅｎ ｇｒａｉｎｓꎻ Ａꎬ Ｂ. Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ａ ｌｉｇｈｔ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ａｆｔｅｒ Ｉ ２ ￣ＫＩ ｓｔａｉｎｉｎｇꎬ ａｒｒｏｗｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ
ｏｆ ｓｔａｒｃｈꎬ ｓｃａｌｅ ｂａｒｓ＝ ５０ μｍꎻ Ｃ. Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｄａｒ ｐｏｌｌｅｎ ｇｒａｉｎｓ ｕｎｄｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｌｌｅｎ
ｇｒａｉｎｓ ａｎｄ ａ ｈｏｌｌｏｗ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｋｎｏｗｎ ａｓ ａｎ ａｉｒ ｓａｃꎻ Ｄ. Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｃａｌ ｍａｇｎｉｆｉｅｄ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｃｅｄａｒ ｐｏｌｌｅｎ ｇｒａｉｎｓ ｕｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙꎬ ｗｉｔｈ ａｒｒｏｗｓ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｓｔａｒｃｈ ｇｒａｎｕｌｅｓꎻ Ｅ. Ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗ ｏｆ ｃｅｄａｒ ｐｏｌｌｅｎ ｇｒａｉｎｓꎻ
Ｆ. Ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｐ ｖｉｅｗ ｏｆ ｃｅｄａｒ ｐｏｌｌｅｎ ｇｒａｉｎｓꎻ Ｃ－Ｆ. Ｓｃａｌｅ ｂａｒｓ＝ ５ μｍ.
图 １ 雪松和玉米的花粉形态和淀粉粒观察
Ｆｉｇ. １ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｌｅｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｔａｒｃｈ ｇｒａｎｕｌｅｓ ｉｎ ｃｅｄａｒ ａｎｄ ｍａｉｚｅ

玉米花粉中的淀粉粒为规则短棒状ꎮ 雪松花粉中 过程中ꎬ淀粉粒移动到花粉中部ꎬ并聚集在萌发孔
总淀粉含量低ꎬ但直链淀粉含量高于玉米花粉ꎮ 处ꎬ随后进入伸长的花粉管中ꎬ这与黑松花粉萌发
直链淀粉含量越高ꎬ淀粉粒的堆积越紧密ꎬ淀粉酶 过程中淀粉粒的位置变化相似(李国平等ꎬ２００７)ꎮ
难以渗透ꎬ从而导致 ＧＢＳＳ 的酶活性降低( Ｚｈａｎｇ ｅｔ ３.２ 淀粉粒结合蛋白和淀粉酶差异
ａｌ.ꎬ ２００６ꎻ Ｗａｒｒｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎮ 因此ꎬ直链淀粉 淀粉粒中的蛋白质一部 分 结 合 在 淀 粉 粒 表
含量低的淀粉粒对 α￣淀粉酶更敏感ꎬ水解速率较 面ꎬ另一部分结合在淀粉粒内部ꎮ 内部结合蛋白
快(Ｄｉａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)ꎮ 于是ꎬ直链淀粉含量的差 通常 是 参 与 淀 粉 生 物 合 成 的 酶 复 合 物 残 余
异可能是雪松花粉和玉米花粉萌发速率差异的原 (Ｂｅｎｍｏｕｓｓａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０ꎻ Ｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 在蛋
因之一ꎮ 另外ꎬ本研究发现雪松花粉中淀粉粒的 白质合成抑制剂环己酰亚胺存在时ꎬ松属植物( 如
糊化温度明显低于玉米花粉ꎬ这也与直链淀粉含 白松)花粉不能萌发且花粉管不能继续伸长ꎬ这说

量和花粉粒结构的差异有关ꎮ 明松属的成熟花粉中缺少萌发和花粉管伸长所需
透射电镜观察发现ꎬ雪松花粉中的淀粉粒主要 的 关 键 蛋 白 ( Ｆｅｒｎａｎｄｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００１ꎻ Ｆｅｒｎａｎｄｏꎬ
分布在细胞质外周ꎬ而不是储存在气囊中ꎮ 这与以 ２００５)ꎮ 本研究发现ꎬ雪松花粉和玉米花粉中的淀
前松属花粉中淀粉的研究结果(Ｋｉｍ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)一 粉粒表面蛋白与内部结合蛋白均存在显著性差
致ꎮ 孔冬梅等(２００１) 报道称油松花粉中的淀粉粒 异ꎬ尤其是雪松花粉中的淀粉水解酶及其同工酶
会在萌发前转移到气囊中ꎬ这一现象可能是由于显 活性显著弱于玉米花粉ꎮ 这可能是雪松花粉和玉
微制片导致的假象ꎮ 本研究表明ꎬ在雪松花粉萌发 米花粉萌发速率差异的另一个关键原因ꎮ