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金钗石斛雌配子体和胚的发育过程分析

2021-12-13张艳慧郑宝强侯芳梅

北京农学院学报 2021年2期

张艳慧,郑宝强,缪 崑,侯芳梅,王 雁*

(1.国家林业局林木培育重点实验室/中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091; 2. 北京农学院 园林学院,北京102206)

石斛兰(Dendrobium)是兰科石斛属植物的总称,为兰科(Orchidaceae)的第二大属[1]。石斛属植物有着极高的观赏价值,与卡特兰(Cattleya)、蝴蝶兰(Phalaenopsis)、文心兰(Oncidium)同为世界上四大观赏洋兰[2]。随着人们对观赏石斛消费需求的扩大,观赏石斛的育种已成为越来越关注的热点[3]。有研究表明石斛属内有很多种有自交不亲和现象,部分种也有异交不亲和现象[4],所以研究石斛属植物胚发育是解决杂交败育及进行胚抢救育种的第一步。

兰科植物中授粉后花粉管的长出会刺激大孢子的发育和雌配子体的形成,持续50~90 d。从授粉到果实成熟需要6~8个月。授粉后6周左右,大花杓兰(Cypripediummacranthum)的种胚发育为球形胚[5]。无距虾脊兰(Calanthetsoongiana)授粉后60 d,合子形成完成受精,合子第一次横向分裂为基细胞和顶细胞,顶细胞发生纵裂,之后经过数次胚细胞的分裂形成成熟的胚胎[6]。扇脉杓兰(Cypripediumjaponicum)授粉前,子房的胎座有稍许分化,在胎座形成一些突起。在授粉10 d后,胎座分化出隆起的胚珠原基,胚原基顶端的孢原细胞,分化为具有明显细胞核的大孢子母细胞,之后胚原基基部的细胞突起形成内珠被,然后外珠被开始发育。授粉后35 d,发育成熟的雌配子体准备好受精。受精后经95 d胚胎发育成熟,其胚胎发育过程和无距虾脊兰类似,也为石竹型[7]。

本研究旨在通过对金钗石斛(Den.nobile)大孢子发生、雌配子体发育以及胚发育等进行研究,为石斛属植物生殖生物学研究提供相关资料,为研究石斛属杂交育种败育现象奠定基础。……

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