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植物传粉和受精方法-《植物发育生物学》

【摘要】:植物的花粉成熟后,被释放出来,不同的植物通过不同的传粉机制,将花粉传播到雌蕊上。营养核用于为花粉的萌发和花粉管的生长或两核花粉中生殖核的进一步分裂提供营养。风媒花粉与以动物为媒介的花粉和柱头在结构上大不相同。花粉到达柱头后,与柱头发生相互识别和相互作用后萌发,花粉管进入柱头,并深入花柱,在花柱内受到雌蕊中各种因素和信号的导引,向胚珠生长,最后通过珠孔,在胚囊内释放两个精子。

植物的花粉成熟后,被释放出来,不同的植物通过不同的传粉机制,将花粉传播到雌蕊上。成熟花粉含有贮藏物质,包括碳水化合物或脂类,进行配子体指导的RNA合成,具有生殖核和营养核。营养核用于为花粉的萌发和花粉管的生长或两核花粉中生殖核的进一步分裂提供营养。风媒花粉与以动物为媒介的花粉和柱头在结构上大不相同。在花粉和柱头之间,许多花的花粉和柱头具有自交不亲和的特性,自交不亲和的机理也有不同的类型。

花粉到达柱头后,与柱头发生相互识别和相互作用后萌发,花粉管进入柱头,并深入花柱,在花柱内受到雌蕊中各种因素和信号的导引,向胚珠生长,最后通过珠孔,在胚囊内释放两个精子。精子依然定向行动,一个与卵子结合,形成合子,一个与中心细胞结合,形成三核的中心细胞,以后发育形成胚乳,贮存营养物质。(www.chuimin.cn)

拟南芥花粉萌发后的生长分为四个阶段:①从柱头突起上进入花柱。②沿着传输管道基质生长。③在子房的隔膜表面生长。④朝着胚珠生长(Hülskamp et al.,1995)。这四个过程机理不同。每个过程之间有信号传导的变化。花粉管在花柱中的生长首先受到花柱结构的指引,花粉管在隔膜上生长的方向受胚珠影响,胚珠中没有胚囊的突变体花柱中花粉管失去了到胚珠的定向(Hülskamp et al.,1995)。桤木(alder)花粉落在雌蕊柱头后的生长是间歇性的,分为四个阶段,各阶段影响因素也不同。这四个阶段是:①从柱头向花柱生长。②在花柱中生长。③从花柱向子房上部生长。④从合点向胚囊生长。第一步生长与胚珠和胚囊无关。以后的生长与胚珠发育相协调。花粉管在花柱中停留时间从一周到七周,第二步生长在胚珠珠心减数分裂后开始。第三步从其中一个胚囊达到两核阶段开始。第四步在胚囊成熟时开始。Casuarina equisetifolia花粉第三个阶段被分为两部分,花粉管生长到达合点前停止在胚柄表面,花粉管的间歇性生长正是在等待胚囊发育到适当的时期(Sogo.and Tobe,2005)。以上所有过程都是在精细复杂的调控下进行的,本章我们将详细介绍从花粉在柱头上与柱头的相互作用到受精整个过程的机理。