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而短柱花雌性不育
时间:2019-09-07 18:01 来源:未知 作者:admin 点击:

  玉叶金花属(Mussaenda)隶属于茜草科金鸡纳亚科(C inchonoideae),玉叶金花族(I sertieae),由Linn于1753年建立。广义玉叶金花属全属约120个种,主要分布于热带亚洲和非洲。我国约32个种,分布于西南部自西藏、东部至台湾的热带亚热带地区。对国产玉叶金花属17种植物繁育系统,发现该属同时存在柱头探出式雌雄异位(黐花M.esquirolii)、单裂玉叶金花(M.simpliciloba),柱头缩入式雌雄异位(狭瓣玉叶金花cipetala)、二型花柱(大叶玉叶金花M.macrophylla和勐腊玉叶金花glaensis)以及功能性雌雄异株(玉叶金花M.pubescens、楠藤M.erosa、白花玉叶金花M.pubescens var.alba、海南玉叶金花M.hainanensis、粗毛玉叶金花M.hirsutula、多毛玉叶金花M.mollissima、广东玉叶金花M.kwangtungensis、广西玉叶金花M.kwangsiensis、贡山玉叶金花M.treutleri、屏边玉叶金花M.pingbianensis、疏花玉叶金花M.laxiflora和展枝玉叶金花M.divaricata)。以裂果金花(Schizomussaenda henryi)为外类群,对玉叶金花属19个种的花柱多态性进化关系进行重建,MP法分析基于cpDNA序列trn L-F,mat K,trn S-G和trnH-psbA联合数据信息得到系统进化树,结果显示柱头缩入式与功能性雌雄异株为单系,二型花柱为玉叶金花属的祖先性状。对玉叶金花的花部参数特征进行统计,结果发现玉叶金花长柱花的花柱高度与短柱花的雄蕊高度存在对应关系,而长柱花的花药高与短柱花的花柱高度并不存在严格的对关系,柱头与花药间的功能高度在两型间存在极显著的差异。鉴于此,我们认为玉叶金花不是典型的表型上的二型花柱,而应该判定为柱高二态。对玉叶金花生殖发育进行研究,发现玉叶金花长柱花雄性不育,而短柱花雌性不育,为典型的功能性雌雄异株植物。我们对玉叶金花短柱花人工授粉发现,玉叶金花表现为严格的自交不亲和,在柱头上即表现明显的不亲和现象,花粉管顶端膨大,胼胝质塞较正常的长柱型间异交情况下明显减少。但在型内异交情况下的除了不亲和反应外,有部分花粉管依然可以达到子房。对玉叶金花大小蕾的柱头及花柱蛋白可溶性蛋白进行提取与电泳,结果发现短柱花不同发育时期的雌蕊蛋白表达模式与长柱花在大约在150kDa、35kDa和33kDa有不同。结合对玉叶金花大孢子发生及雌配子体发育的观察,我们推测自交不亲和、以及多数胚珠及胚囊败育共同导致短柱花雌性不育,而长短柱花柱头及花柱差异表达的蛋白可能直接参与了自交及型内异交不亲和机制。对玉叶金花小孢子发生过程中绒毡层细胞的超微结构以及胼胝质(苯胺兰标记)、类黄酮(DPBA标记)的分布动态进行观察,结果发现长柱花绒毡层较短柱花提前解体,长短柱型花药绒毡层中类黄酮合成存在差异,长柱花在小孢子母细胞开始减数分裂时类黄酮含量未见增加,而短柱花在小孢子母细胞减数分裂时期绒毡层类黄酮含量与前期相比增加显著;而且长柱花至自由小孢子期小孢子外壁胼胝层不完全消失,从而可能阻碍了包括类黄酮类等物质运送到小孢子,进而影响了小孢子的育性,造成玉叶金花长花柱花雄性不育。……

  [文献出处]:《第九届全国植物结构与生殖生物学学术研讨会论文摘要集2010年》

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