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雌蕊和雌配子的形态发生-植物发育生物学

【摘要】:胚珠中形成雌配子和雌配子体,受精后发育形成种子。珠心由大孢子母细胞形成并进行减数分裂形成单倍体的大孢子,即大孢子发生过程。大孢子四分体继续分化形成结构性的雌配子体,即雌配子体发生的过程。图4.13拟南芥胚珠和胚囊的结构雌蕊发育的两个关键过程是大孢子发生和雌配子体形成。大孢子发生和雌配子形成在不同的物种中发育类型不同。

形成雌蕊的心皮是由叶子进化而来,心皮的两个边缘自身或与其他心皮边缘融合,形成单雌蕊、离生雌蕊或合生雌蕊,相应的子房称为单子房或复子房。心皮边缘结合的部分称为腹缝线,一般是胚珠(Ovule)着生的部位。心皮中央相当于叶子中脉的地方叫背缝线。腹缝线和背缝线处都有维管束。腹缝线处的维管束从胚珠着生处进入胚珠,为胚珠提供营养物质。胚珠中形成雌配子和雌配子体,受精后发育形成种子(高信增,1978)。

胚珠是在腹缝线两侧或腹缝线处的胎座原基上发育形成。图4.12是拟南芥花中胎座的位置(Roeder and Yanofskya,2006)。

图4.12 拟南芥中胎座(P)的发育(Roeder and Yanofskya,2006,ⓒASPB)

由胎座上胚珠原基发育形成珠被、珠心、珠柄几个部分。珠心由大孢子母细胞形成并进行减数分裂形成单倍体的大孢子,即大孢子发生过程。大孢子四分体继续分化形成结构性的雌配子体,即雌配子体发生的过程。与此同时,胚珠、珠被与珠柄同时发育。成熟的胚珠包括外珠被、内珠被、胚囊、珠孔、胚柄等结构(图4.13)(Yadegari and Drews,2004)。(www.chuimin.cn)

图4.13 拟南芥胚珠和胚囊的结构(Yadegari and Drews,2004,ⓒASPB)

雌蕊发育的两个关键过程是大孢子发生和雌配子体形成。从单倍体大孢子开始到雌配子体形成被分为7个阶段(图4.14)(Yadegari and Drews,2004)。单倍体大孢子第一次有丝分裂后是第二阶段(FG2),第二次有丝分裂后是第三阶段(FG3),第三次有丝分裂后是第四阶段(FG4),八核分向两极(FG5),两极核移向中心,中心细胞形成(FG6),反足细胞消失(FG7)。

大孢子发生和雌配子形成在不同的物种中发育类型不同。被子植物雌配子体发育类型总结如图4.15所示(Yadegari.and Drews,2004)。