Page 52 - 《广西植物》2020年第4期
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４ ９ ０ 广 西 植 物 ４０ 卷
放出小孢子ꎬ形成异常单核小孢子继续发育ꎮ 这
种同一个小孢子叶球中存在两种不同的败育方 ４ 结论
式ꎬ在杉木中也有发现(林金星等ꎬ２０１３)ꎮ 而吕洪
飞和余象煜(１９９９)在对杉木雄性不育细胞学研究 小孢子发育过程的细胞学观察是了解湿地松
中发现同一个小孢子叶球中同时存在无小孢子囊 雄性败育途径、方式的重要研究手段ꎬ也是湿地松
雄性不育家系在杂交育种优势利用中的研究基
型、减数分裂 Ｉ 期前中层细胞增生型、减数分裂 Ｉ
期后中层细胞增生 ３ 种败育类型ꎬ该研究认为小 础ꎮ 本次研究以‘ 松泰’ ｓ１０ 败育系和 ｓ９ 可育系
孢子囊壁的中层、内壁出现层积和降解延迟、表皮 为材料ꎬ通过对其小孢子叶球形态和细胞发育动
不开裂的异常发育现象也会影响小孢子的后续发 态变化观察发现ꎬｓ１０ 败育系和 ｓ９ 可育系在小孢
子母细胞减速分裂前无明显差异ꎬ小孢子叶球生
育ꎬ造成败育发生ꎮ
绒毡层是构成花药壁的最内层组织结构ꎬ围 长趋势也一致ꎻ但在四分体时期ꎬ‘ 松泰’ 小孢子细
绕着小孢子分布ꎬ在物质代谢合成与分泌上都十 胞组织发育异常ꎬ同时在小孢子叶球形态上也能
分活跃ꎬ含有丰富的营养物质ꎬ是物质输送的最后 观察到干瘪枯散现象ꎬ表明其外部形态变化和细
胞异常发育具有同步性ꎻ此外ꎬ败育系从四分体到
中转站ꎬ对花粉的正常发育具有关键作用( 范彦君
单核小孢子阶段与可育系相比发育时间较长ꎬ且
等ꎬ２０１６ꎻＴｉａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 本次研究结果显示ꎬ
在此期间败育系出现小孢子绒毡层细胞发育异
‘松泰’小孢子叶球在四分体时期之前与可育系相
常、降解缓慢ꎬ小孢子囊壁组织排列紊乱、降解延
比并无异常ꎬ但在四分体时期ꎬ小孢子叶球开始出
迟等现象ꎬ最后ꎬｓ１０ 形成异常二核花粉ꎬ且无花粉
现异常ꎬ其胼胝质溶解缓慢ꎬ绒毡层及中层细胞降
散出ꎮ 因此推论 ｓ１０ 小孢子败育的原因主要为小
解延迟ꎻ可育系从四分体到单核小孢子发育阶段
孢子囊壁细胞发育异常ꎬ其小孢子叶球形态异常ꎬ
的时间为 ５ ｄ 左右ꎬ而败育系持续发育长达 ２０ ｄ
相对应的其绒毡层在四分体时期发育异常ꎬ不能
左右ꎬ持续时间为可育系的 ４ 倍ꎮ 在此期间ꎬ败育
适时地分泌胼胝质酶来降解围绕着四分体的胼胝
系的绒毡层与可育系相比发育缓慢ꎬ降解延迟ꎬ导
质壁ꎬ也不能适时地输送花粉形成所需能量物质ꎬ
致其不能及时的分泌和转化小孢子发育所需能量
同时囊壁细胞出现降解延迟和层积ꎮ 这一系列的
物质ꎬ造成败育发生ꎬ这与唐国强(２０１５) 对湿地松
异常变化导致不能形成正常四分体ꎬ从而使花粉
小孢子叶球败育研究结果一致ꎬ刘望舒等(２０１９)
败育ꎮ
在对杨树雄性不育小孢子败育过程的研究中也认
为绒毡层的延迟降解会导致小孢子发生败育ꎻ谭
智文等(２０１３) 与李六林(２００７) 分别对不同梨品 参考文献:
种有关小孢子败育过程的研究中也发现存在绒毡
ＤＯＷＮ Ｔꎬ ＲＡＫＹＡＮ Ｖꎬ ＴＵＭＥＲ Ｄꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８. Ａ ｂａｙｅｓｉａｎ
层、中层细胞的异常发育现象ꎻ这种现象在小麦 ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｉｍｍｕｎｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ￣ｂａｓｅｄ ＤＮＡ
(赵卜等ꎬ２０１５)、棉花( 孔祥军ꎬ２０１７) 等其他植物 ｍｅｔｈｙｌｏｍｅ ａｎａｌｙｓｉｓ [Ｊ]. Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌꎬ ２６(７):７７９－７８５.
ＦＡＮ ＹＪꎬ ＷＡＮＧ Ｙꎬ ＬＩＵ ＱＹꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６. Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｃｙｔｏ￣
有关雄性不育的细胞学观察中ꎬ也有发生ꎮ 同时ꎬ
ｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ ｉｎ ｐｌａｎｔ [Ｊ]. Ｃｈｉｎ Ａｇｒｉｃ Ｓｃｉ Ｂｕｌｌꎬ ３２
败育系胼胝质降解缓慢ꎬ不释放或不能及时的释 (１８): ７０－７５. [范彦君ꎬ 王瑜ꎬ 刘齐元ꎬ 等ꎬ ２０１６. 植物细
放单核小孢子ꎬ直接影响到小孢子的正常发育ꎻ而 胞质雄性不育研究进展 [Ｊ]. 中国农学通报ꎬ ３２(１８):
７０－７５.]
胼胝质合成于母细胞减数分裂时期ꎬ降解于四分
ＫＡＵＬ Ｍꎬ １９８８. Ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ ｉｎ ｈｉｇｈｅｒ ｐｌａｎｔｓ [Ｍ]. Ｓｐｒｉｎｇｅｒ
体释放小孢子时期ꎬ在这过程中它的合成、积累、 Ｂｅｒｌｉｎ Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ.
抑或降解ꎬ任何一个步骤出现异常ꎬ都可能会造成 ＫＯＮＧ ＸＪꎬ ２０１７. Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｃｙｔｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ
ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ ｌｉｎｅ Ｈ２７６Ａ ｉｎ Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｂａｒｂａｄｅｎｓｅ [ Ｄ].
败育的发生( Ｄｏｗｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ Ｗａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１ꎻ
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杨莉芳和刁现民ꎬ２０１３)ꎮ Ｈ２７６Ａ 雄 性 不 育 的 细 胞 学 与 分 子 生 物 学 基 础 研 究
