林业科学

作者：黄玲1,邓琳1,2,初彩华1,詹卉3,王曙光1,*

单位：1. 西南林业大学生命科学学院 昆明 6502242. 毕节第三实验高级中学 毕节 5531003. 西南林业大学亚太林学院 昆明 650224

关键词：元江箭竹,花序,花器官,花粉生活力,组织培养,败育

基金：“十三五”国家重点研发计划课题(2018YFD0600102);国家自然科学基金项目(31560196);云南省农业联合基金项目(2017FG001-092)

目的: 以元江箭竹花序与花器官为研究对象，进行形态解剖学观察研究，分析元江箭竹花序特征与开花特性及结实率低的原因，并试图通过组培技术改变其败育状况，为元江箭竹生殖生物学及育种工作提供新的理论数据。方法: 采用解剖观察的方法对花器官进行形态与解剖结构特征描述，运用石蜡切片对其雌、雄配子体的发育过程进行研究，采用TTC染色法测定花粉活力，并对野外与组培条件下花药的发育情况进行比较与分析。结果: 江箭竹花序顶生，偶具侧生，花序具总柄，由1片营养叶包裹。整个花序为单轴分枝，顶部小穗发育早于基部小穗，为有限花序，单个小穗基部小花先开放，因此属无限花序。每个小穗含4~5朵小花，小花均长0.9 cm，小花间由小穗轴相连，小穗轴顶端膨大具白色绒毛。小穗基部具颖片2枚；内、外稃对生，各1片；浆片3枚；雌蕊1枚；雄蕊3枚。浆片位于内稃与雄蕊之间，小花发育成熟，浆片吸水膨胀，花药伸出，花药为淡黄绿色或紫红色，花药具4室。未成熟花药壁从外向内依次由表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞组成。花药发育至二分体时期，绒毡层开始退化，绒毡层细胞属于腺质型。成熟花粉粒为二细胞型，花粉粒平均直径为43.92 μm，被TTC染成红色，活力为54.78%，但萌发率极低，甚至不萌发，花粉败育，其败育方式可总结为绒毡层过度发育、花药壁皱缩、花粉粒退化、空壳花粉粒4种类型。子房为2心皮1室，侧膜胎座，倒生胚珠，双珠被，柱头2裂呈羽毛状，短花柱长柱头型，雌雄同熟、异位。组培条件下，花芽可正常发育成小穗并开花，内外稃张开花药伸出小穗外。花药壁纤维层加厚明显，呈连续性，但多数花粉粒仍出现空壳现象。结论: 元江箭竹为混合花序，单轴分枝，开放型风媒花。元江箭竹属于典型的雄性不育，无法形成有效花粉是导致元江箭竹结实率低的主要原因。元江箭竹花芽在组培条件下可继续开花，花药伸出小穗外，但花粉发育仍然异常，通过组培技术无法改变其败育现象，说明元江箭竹的雄蕊败育可能并非养分不足造成的。

来源：2020年第4期

《林业科学》期刊编辑部

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