湿地松雄性不育和可育系小孢子叶球形态和细胞发育动态变化

摘要: 为了解湿地松‘松泰’小孢子叶球在发育过程形态是否有差异变化，明确其败育过程、败育方式及影响因素，为湿地松雄性不育品种利用和后期开展相关研究提供科学依据。以‘松泰’ s10败育系和s9可育系为材料，观察小孢子叶球形态发育变化；并对其小孢子叶球进行石蜡切片，在光学显微镜下观察小孢子发育过程。研究结果显示：s10败育系和s9可育系在小孢子母细胞减速分裂前无明显差异，小孢子叶球生长趋势也一致；四分体时期，s10小孢子细胞发育异常，小孢子叶球形态发育也出现异常，二者异常发育具有同步性；可育系从四分体到单核小孢子发育阶段的时间为5 d左右，而败育系持续发育长达20 d左右，持续时间为可育系的4倍。在此期间出现小孢子绒毡层细胞发育异常、降解缓慢，小孢子囊壁组织排列紊乱、降解延迟等现象，最后，s10形成异常二核花粉，且无花粉散出。因此推论s10小孢子败育的原因主要为：小孢子囊壁细胞发育异常，其小孢子叶球形态异常，相对应的其绒毡层在四分体时期发育异常，不能适时的分泌胼胝质酶来降解围绕着四分体的胼胝质壁，也不能适时地合成输送花粉形成所需能量物质，同时囊壁细胞出现降解延迟和层积，这一系列的异常变化导致不能形成正常四分体，从而使花粉败育。