峨眉拟单性木兰雄性不育的细胞形态学及生理生化特性研究

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2023-07-13 合作期刊: 《广西植物》

余道平 李策宏 李小杰 陈绪玲 谢孔平

摘要： 峨眉拟单性木兰（Parakmeria omeiensis）是木兰科(Magnoliaceae)拟单性木兰属（Parakmeria） 的常绿乔木，属于国家一级保护的极度濒危植物。为了探究峨眉拟单性木兰两性花中雄性败育发生 的时期及花药不同发育时期的生理生化特性，以两性花中的不育雄蕊和雄花中的可育雄蕊为试材， 利用石蜡切片观察两种雄蕊的花药发育过程，并测定不同发育时期的可溶性糖、可溶性蛋白、 脯氨酸含量，分析过氧化氢酶(CAT) 、过氧化物酶( POD)的活性。结果表明：（1）不育雄蕊与可 育雄蕊在减速分裂时期出现明显差异，不育雄蕊的绒毡层致密、没有发育，四分体未形成，随后解 体，花粉囊中无花粉。可育雄蕊的绒毡层和小孢子母细胞发育正常，成熟时花粉囊开裂，花粉 粒溢出。（2）不育雄蕊的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量，在减数分裂时期、单核期 和花粉成熟期都显著低于可育雄蕊。（3）不育雄蕊 POD 活性整体呈上升趋势，在减数分裂时期、 单核期和花粉成熟期都显著高于可育雄蕊；不育雄蕊 CAT 活性整体呈下降趋势，显著低于同 时期的可育雄蕊。综上可知，两性花中雄性败育发生在减速分裂时期，其败育的主要原因是物质 能量代谢降低，绒毡层没有进一步发育，不能给小孢子母细胞提供营养物质；过氧化氢酶( CAT) 及过 氧化物酶( POD) 的活性异常，造成细胞内不能及时清除自由基，使小孢子母细胞的减数分裂受阻， 无法形成四分体。

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