托桂花型菊花花形成及其雄蕊育性研究.pdf

1、菊花(Chrysanthemum grandiflorum(Ramat.)Kitam.)是世界上重要的切花、盆栽和地被植物。托桂花型是菊花豐富的花型之一,該花型菊花管狀花瓣化成桂花狀且舌狀花和管狀花可以呈現(xiàn)不同的顏色,所以具有較高的觀賞價(jià)值,研究該花型的形成具有十分重要的理論和實(shí)踐意義。而且,我們發(fā)現(xiàn)在該花型品種中存在著雄性不育現(xiàn)象,因此,本研究以托桂花型菊花為研究材料,采用形態(tài)解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)以及結(jié)構(gòu)生物學(xué)等研究手段探討了其花發(fā)育規(guī)律,

2、花粉育性及不育系不育機(jī)理,主要結(jié)果如下:
　　 1.菊花的頭狀花序由兩性的中央盤(pán)狀花和外圍單性舌狀花組成。其花芽分化可分為未分化期、生長(zhǎng)點(diǎn)肥大期、總苞鱗片分化初期、總苞鱗片分化終期、小花原基分化初期,小花分化終期、小花花冠形成期、雄蕊分化期、雌蕊分化期和小花花冠伸長(zhǎng)期等十個(gè)時(shí)期。托桂和非托桂型菊花的花芽分化過(guò)程在小花花冠伸長(zhǎng)期開(kāi)始出現(xiàn)差異,非托桂型菊花的管狀小花花瓣伸長(zhǎng)時(shí),雄蕊雌蕊同時(shí)生長(zhǎng),且雄蕊始終高于雌蕊,但是花瓣內(nèi)層細(xì)胞開(kāi)

3、始降解,僅剩表皮細(xì)胞仍有一定的活力；而桂瓣的發(fā)育類(lèi)似于舌狀小花的發(fā)育,雌蕊發(fā)達(dá),伸長(zhǎng)速度快于雄蕊,雄蕊瘦弱有退化跡象,且花瓣細(xì)胞多層,細(xì)胞分裂活動(dòng)旺盛。
　　 2.桂瓣的發(fā)育過(guò)程中組織結(jié)構(gòu)的變化更類(lèi)似于舌狀花,成熟的桂瓣和舌狀花一樣,其花瓣結(jié)構(gòu)均由兩層表皮細(xì)胞和內(nèi)部多層葉肉細(xì)胞構(gòu)成,而非托桂型菊花管狀花花瓣僅有兩層表皮細(xì)胞。桂瓣內(nèi)層細(xì)胞旺盛的分裂能力以及發(fā)達(dá)的維管束組織可能是菊花形成托桂花型的重要原因。
　　 3.對(duì)22

4、個(gè)托桂型小菊品種花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂行為和花粉離體萌發(fā)進(jìn)行研究,結(jié)果表明:在減數(shù)分裂中期,所有品種染色體配對(duì)均主要以二價(jià)體形式存在,偶見(jiàn)單價(jià)體和多價(jià)體(主要為四價(jià)體)；落后染色體、染色體橋,微核和多分體等減數(shù)分裂異常情況多見(jiàn)于后期Ⅰ/末期Ⅰ和后期Ⅱ/末期Ⅱ。在22個(gè)品種中,花粉的離體萌發(fā)率最低為0.3％,最高為25.6％,而且有15個(gè)品種的花粉萌發(fā)率低于10％。管狀花長(zhǎng)度(羽裂長(zhǎng)+管長(zhǎng))/花柱長(zhǎng)與后期Ⅱ/末期Ⅱ染色體橋出現(xiàn)的頻率存在顯著正

5、相關(guān),而與花粉萌發(fā)率扣中期Ⅰ單價(jià)體的出現(xiàn)頻率呈顯著負(fù)相關(guān)。
　　 4.對(duì)兩個(gè)雄性不育菊花品種‘rm20-11’(花藥不開(kāi)裂)和‘NJAU05-52-2’(花藥退化)以及一個(gè)正?？捎贩N‘NJAU04-29-2’的花藥壁發(fā)育、小孢子發(fā)生和雄配子體發(fā)生進(jìn)行比較研究,結(jié)果表明:兩個(gè)雄性不育系均表現(xiàn)為減數(shù)分裂前期絨氈層發(fā)生異常膨脹,細(xì)胞壁解體；花粉敗育；花藥萎縮；花藥維管束和藥隔組織提早降解。在‘rm20-11’中,早期雄蕊原基正常,孢