南瓜花蕾大小与花粉发育时期关系的初探

孙守如, 陈解放, 翟庆慧, 章 鹏, 裴艳艳
(河南农业大学园艺学院, 河南 郑州 450002)
摘要 : 以红香栗 南瓜的花 蕾为材料 , 用醋酸 洋红染液压 片法制片 , 在 DMXY 型生物数 码显微镜 下观察花粉 发育 情况 , 并探讨花蕾大小与花粉发育时期的相互关系 . 结果表明 , 以花蕾纵横径比作为判 断南瓜小孢子发育时 期的 标准是比较科学的 , 当花蕾纵横比为 1. 9~ 2. 1 时 , 花粉基 本处于 小孢子母 细胞时 期 ; 纵横比为 2 . 1~ 2 . 2 时, 为 花粉发育的二分体时期 ; 纵横比为 2. 2~ 2. 4 时 , 为花粉 发育的四 分体时 期 ; 纵 横比为 2 . 4~ 2 . 6 时 , 为花粉 发育 的单核期 ; 纵横比 2 . 6 以上时 , 基本为花粉发育的后期 . 关键词 : 南瓜 ; 花蕾大小 ; 纵横比 ; 花粉发育 中图分类号 : S642. 1 文献标 志码 : A
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农
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大
学
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第 43 卷
表 1 红香栗南瓜不同横径花蕾中花粉发育时期统 计 T ab le 1 Statist ic s of pollen develop m ent stages w ith d ifferent bud diam eter in H ongx iang li pum p和 40 10X 下观察各花 药小孢子所处的发育时期并照相.
2 结果与分析
2 . 1 南瓜小孢子细胞学发育时期与花蕾外部形态 的关系 2 . 1 . 1 小孢子母细胞时期花蕾的形态特征 花萼 淡白绿色, 顶尖稍呈绿色 , 花萼紧闭未开张, 外披 一层白色绒毛 ( 图 1- 1) . 2 . 1 . 2 二分体时期花蕾的形态特征 ( 图 1- 2) . 2 . 1 . 3 四分体 时期花蕾的形态特征 此时花蕾形 态基本和花粉母细胞时 期相同, 只 是花蕾稍增大 整体仍闭
花粉发育时期 Po llen develop m en t period 小孢子母细胞期 M icrosporocyte stage 二分体期 D yad stage 四分体期 T etrad stage 单核期 U n inucleate stage 花粉发育后期 L ate pollen develop m en t stage 观察总数 /个 Total of observat ion 优势发育时期比率 /% Percent of m ajor develop m en t stage 花蕾横径 / cm Bud diam eter 0. 3 ~ 0. 34 21 11 0. 34~ 0. 38 14 17 0. 38~ 0. 42 6 10 0 . 42~ 0 . 46 0 2 0 . 46 0 0
时, 此时花粉细胞大部分发育到了单核期居中期至
表 3 红香栗南瓜不同纵横 径比花蕾中花粉发育时期统计 T ab le 3 S tatistic of pollen deve lopm en t stages w ith
Preli m inary studies on the relationship bet ween bud size and pollen developm ent stages in pumpkin
SUN Shou ru , CHEN Jie fang , ZHA I Q ing hu,i ZHANG Peng , PE I Y an yan ( Co llege of H o rt icu lture , H enan Agricu ltural Un iv ersity, Zhengzhou 450002, China) Abstract : U sing the buds of H ongx ia ng li pumpk in, w h ich w ere sta in ed w ith aceto car m in e dye in g so lu t io n , as m aterial the po llen deve lo pm ents w ere observed w ith DMXY bio lo g ical d ig ital m icroscope and the re lationsh ip betw een the bud size and po llen developm ent stages w ere d iscussed . T he resu lts show ed that it w asm o re scientific usin g aspect rat io o f bud as the standard o f deter m ining the stages of m icrospo re deve lo pm en. t The po llen w as basically at the stage o f m icrosporocyte w hen the aspect ratio w as 1 . 9~ 2 . 1 . W hile the peak stage of dyad , te trad, uninuc leate and late po llen developm ent of po l lens appeared when the bud aspect ra tio s w ere bet w een 2 . 1 ~ 2. 2 , 2 . 2~ 2 . 4 , 2 . 4~ 2 . 6 and above 2. 6 . K ey w ord s : pum pkin ; bud size ; aspect ratio; po llen deve lo pm ent 南瓜 ( Cucurbitaceae m oschata ) 为葫芦科南瓜属 中的一年生草本植物, 是世界性主要 蔬菜种类之 一 , 可作蔬菜、 粮食、 籽用、 观赏和饲料等, 具有重要 的保健功能 . 但是, 南瓜的育种工作一直未得到 足够的重视 , 缺乏系统深入的研究. 近年来 , 随着生 活水平的提高, 人们开始重视食品的保健和调节人 体代谢的功能, 因此南瓜的研究再次引起人们的重 视 , 促使南瓜育种朝着品质育种、 抗病育种、 生态育
来划分、 判断花粉发育的不同时期: 当花蕾纵横比 为 1 . 9~ 2 . 1 时, 显微镜下观察绝大部分花粉细胞 都处于花粉母细胞时期, 此时细胞排列紧密 , 细胞 核大、 细胞质浓 , 细胞壁明显, 形态规则, 细胞核清 晰可见, 制片时细胞不易分散 ( 图 2); 当花蕾纵横 比为 2 . 1~ 2 . 2 时, 此时花粉母细胞已经进行了第 一次减数分裂, 出现了二分体 , 此时核分向两极, 具 有一定的规则 , 清晰可见 (图 3), 但也有很少一部 分完成了第二次分裂 , 发育到了四分体时期 , 此时 虽可以看到四分体花粉, 但还处于四分体的早期, 4 个小孢子呈 田 字形分布, 被一层厚的胼胝质包 围 (图 4- 1); 当花蕾纵横比为 2 . 2~ 2 . 4 时, 少数
第 43 卷 2009 年
第 6期 12月
河南农业大学学报 Journa l of H enan A gricultural Un ivers ity
Vo. l 43 N o . 6 D ec . 2009
文章编号 : 1000- 2340( 2009) 06- 0620- 05
南瓜花蕾大小与花粉发育时期关系的初探
收稿日期 : 2009 - 06- 29 基金项目 : 河南省重点科技攻关项目 ( 9210211016) 作者简介 : 孙守如 ( 1963- ) , 男 , 河南封丘人 , 副教授 , 博士 , 主要从事南瓜属种质资源创新与新品种选育工作.
第 6期
孙守如等 : 南瓜花蕾大小与花粉发育时期关系的初探
图 1 处于不同发育时期的花蕾 F ig . 1 D ifferen t develop m ent period of bud
2 . 2 花粉发育时期与花蕾大小的关系 通过测量花蕾的横径纵径并计算纵横比及综 合数码显微镜观察的结果, 把纵径划分为 0 . 62 ~ 0 . 72 , 0 . 72 ~ 0 . 82 , 0. 82 ~ 0 . 92 , 0 . 92 ~ 1 . 12 , 1 . 12 cm, 共 5 组, 同时 把纵横 比也划 分为 1 . 9~ 2 . 1 , 2 . 1~ 2 . 2, 2 . 2~ 2 . 4 , 2 . 4~ 2 . 6, 2 . 6 , 共 5 组 , 结果见表 1 ,表 2 ,表 3 . 由表 1 和表 2 可知 , 南瓜花粉发育时期与花蕾 的纵径以及横径的长度之间的关系不是十分的明 显 , 以二者为标准来判断花粉的发育时期不是十分 准确. 但从表 3 可以看出 , 花蕾的纵横比与花粉发 育时期的关系则较为紧密 . 以花蕾的纵横比为标准
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种以及专用型品种的选育、 生物技术应用等方面发 展. 由于南瓜常规遗传育种周期长、 难度大和遗传 性状不稳定 , 因此, 在南瓜上开展以离体培养为基 础的单倍体生物技术育种可加快南瓜育种进程. 本 研究通过对不同花蕾大小南瓜花粉发育时期的观 察, 探讨花蕾大小与花粉发育时期的关系 , 旨在进 行南瓜单倍体育种或其他生物技术研究活动时, 可 以直接依据花蕾大小 , 判断花粉发育时期 , 提高取
合, 花萼已有松动, 1~ 2 片花萼尖展开 , 白色绒毛变 短并减少, 花瓣呈绿色, 花萼长于花冠 (图 1- 3). 2 . 1 . 4 单核期花蕾的形态特征 花蕾外缘花萼有 2~ 3 片展开, 内缘的花瓣仍紧闭合, 顶部稍呈淡黄 绿色 , 花萼稍长于花冠 (图 1- 4). 2 . 1 . 5 花粉发育后期花蕾的形态特征 花蕾已明 显膨大, 外缘 6 片萼片基本展开 , 内缘花瓣已松动, 但未展开, 花萼几乎与花冠等长; 再过一段时间, 花 萼全张开, 花冠长度大于花萼 , 花瓣颜色为黄绿色, 瓣尖微张; 最后花瓣完全张开 ( 图 1- 5~ 图 1- 8).
1 . 小孢子母细胞时期 ; 2. 二分体时期 ; 3. 四分体时期 ; 4 . 单核期 ; 5~ 8 . 花粉发育后期 . 1 . M icrosporocyte stage; 2 . D yad stage ; 3. Tetrad stage ; 4. U n inucleate stage; 5~ 8 . Late pollen developm ent stage.