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植物生物学---第一部分 第四章 植物的繁殖-2
第四章 植物的繁殖和繁殖器官 1 花药的发育 花药(即小孢子囊)是雄蕊产生花粉的主要部分,多数被子植物的花药是由4个花粉囊组成,分为左、右两半,中间由药隔相连,也有少数种类花药的花粉囊仅2个。花粉囊外由囊壁包围,内生许多花粉粒。花药成熟后,药隔每一侧的两个花粉囊之间的壁破裂消失,二花粉囊相互沟通。 百合花药横切面 花药与花粉的发育 2 小孢子的形成 造孢细胞 小孢子母细胞 3 花粉粒的发育和形态结构 二胞型花粉粒的萌发 花粉粒的形态结构 花粉壁:内壁、外壁和萌发孔 外壁:质地坚硬,含有孢粉素,吸收了绒毡层解体时生成的类胡萝卜素、类黄酮、脂类和蛋白质等物质。 内壁:柔薄,由纤维素、果胶质、半纤维素和蛋白质组成。 4、花粉粒的生活力和影响因素 1、花粉的生活力:是指花粉粒的寿命。 2、保存花粉:一般为低温(00C左右),干燥(RH25%~50%)和无氧条件。 从花粉生活力的状况可反映如下几种情况: 1)亲缘关系相近的植物,其花粉生活力长短也较相近 2)木本植物较草本植物花粉生活力要强,寿命要长 3)2—细胞型花粉的生活力较3—细胞型花粉要强 5 雄性不育和花粉败育 雄性不育(male sterility) 植物由于内在生理、遗传的原因,在正常的自然条件下,也会产生花药或花粉不能正常地发育,成为畸形或完全退化的情况,这一现象称为雄性不育 花粉败育(abortion) 花药成熟后,由于内在和外在 的因素的影响,有时散出的花粉没有经过正常的发育,不能起到生殖的作用,这一现象,称为花粉的败育 6 花药离体培养及应用 花药(粉)的离体培养: 在无菌条件下,把发育适当时期的花药或花粉粒,接种于培养基上,进行培养,诱导出偏离正常发育的愈伤组织或胚状体,最后发育成独立的花粉植物。 应用:可减少杂种分离,缩短育种年限,提高选择效率,减少田间实验所用的土地和劳力,对现有品种能进行提纯复壮。 胚珠的结构和组成 胚珠的类型 根据胚珠在珠柄上的着生方位的不同,可将它分为以下几种类型: 直生胚珠:胚珠正直地着生在珠柄上,珠柄、珠心和珠孔位于同一直线上,珠孔在珠柄相对的一端。如: 大黄、荞麦 倒生胚珠:株柄细长,胚珠作180°倒转, 珠孔的位置在珠柄基部一侧。如:多数被子植物。 弯生胚珠:如: 豌豆、蚕豆、苋和禾本科植物.胚珠下部直立,上部扭转 横生胚珠:如锦葵、毛茛等的胚珠。 拳卷胚珠:珠柄特别长,包住胚珠。 仙人掌,漆树 孢原细胞 2.2 胚囊的形成 大孢子 花粉和胚囊的发育 成熟胚囊的结构 卵细胞(雌配子):有性生殖的直接参与者,受精后发育成胚。具极性。 助细胞:靠近卵细胞,具极性。近珠孔端的细胞壁上出现丝状体,分泌某些物质,诱导花粉管进入胚囊。 反足细胞:将母体的营养物质转运到胚囊中。 中央细胞:体积大,具大液泡,为2个极核。 第四节 胚珠的发育和胚囊的形成 1 胚 珠 的 发 育 在结构上,一个成熟的胚珠是由珠心( nucellus ) 、珠被( integument) 、珠孔(micropyle) 、珠柄( funiculus )和合点(chalaza)等几部分组成。 胚珠是在心皮内侧沿腹缝处的胎座上发展起来的。最初产生的一团突起是胚珠的珠心。 珠心周围的细胞加速分裂,这些新细胞发展为珠被,将珠心围在中央,仅在顶端留下一个小孔,这个小孔即为珠孔。 胚珠基部的部分细胞发展成为柄状结构,与心皮直接相连,称珠柄。 胚珠基部与珠孔相对的部位,即珠被、珠心和珠柄愈合的部分,称为合点。心皮的维管束分支 由珠柄进入胚珠,最后到达合点。 合点 珠心 胚囊 内珠被 外珠被 珠孔 珠柄 胚珠 A B C D E F 胎座类型: A、边缘胎座:豆科 B、侧膜胎座:黄瓜 C、中轴胎座:棉花 (C’中轴胎座剖面) D、特立中央胎座:瞿麦 (D’特立中央胎座剖面) E、顶生胎座:桑 F、基生胎座:向日葵 2 胚囊的发育和结构 2.1 大孢子的发生 2.2 胚囊的形成 在成熟胚珠的珠心内,会产生一个质浓核大的孢原细胞。孢原细胞可直接发育为大孢子母细胞,大孢子母细胞经过细胞分裂,而形成 8 核7细胞
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