花粉的发育
花粉发育过程中所需的营养
花粉发育过程中所需的营养
花粉发育过程中所需的营养主要包括以下几个方面:
1. 矿质元素:花粉发育需要大量的矿质元素,如钙、镁、铁、锌等。
这些元素是花粉管生长和花粉发育的重要组成部分,缺乏这些元素会导致花粉发育不良。
2. 碳水化合物:花粉发育需要大量的碳水化合物,特别是葡萄糖和果糖。
这些碳水化合物是花粉发育的主要能源,缺乏这些能源会导致花粉发育不良。
3. 蛋白质:花粉发育需要大量的蛋白质,蛋白质是花粉管生长和花粉发育的重要组成部分,缺乏蛋白质会导致花粉发育不良。
4. 维生素:花粉发育需要维生素B、C、E等多种维生素,这些维生素是花粉发育和花粉管生长的重要辅助物质,缺乏这些维生素会影响花粉发育和花粉管生长。
5. 激素:花粉发育需要激素的参与,如生长素、赤霉素等。
这些激素是花粉发育和花粉管生长的重要调节因素,缺乏这些激素会影响花粉发育和花粉管生长。
总之,花粉发育过程中所需的营养非常丰富,包括矿质元素、碳水化合物、蛋白质、维生素和激素等多种营养成分。
这些营养成分的供应对于花粉发育和花粉管生长至关重要。
花粉发育的分子机制研究
花粉发育的分子机制研究花粉是由植物雄性生殖细胞产生的,它们是植物繁殖的重要组成部分。
花粉产生的过程被称为花粉发育,一直以来,人们对于花粉发育的分子机制的研究都非常重视。
花粉的发育过程可以分为四个阶段:鞘膜分生组织的形成、小孢子母细胞的减数分裂和四分体形成、花粉粒的形成和花粉管的生长。
这个过程涉及到许多基因的调控和表达,它们密切相互作用,共同完成了花粉发育的过程。
首先,在花粉发育早期,鞘膜分生组织的形成是十分重要的。
鞘膜细胞将花药域划分成不同的小室,这些小室中的小孢子母细胞会完成减数分裂和四分体形成,形成花粉粒。
在这个过程中,许多转录因子参与了鞘膜分生组织的形成和维持。
例如,转录因子DYSFUNCTIONAL TAPETUM1(DYT1)和TAPETAL DETERMINANT1(TPD1)在花粉发育早期发挥了至关重要的作用。
其次,在花粉粒形成过程中,许多基因参与了花粉壁的合成和花粉粒内部结构的形成。
例如,RTS-like transcription factor1(RTS1)是一个在花粉粒形成过程中发挥重要作用的基因。
它能够调控花粉粒的壁合成和转录因子的表达,从而在花粉壁合成的过程中起到关键作用。
而另一个基因,MYB97,在花粉形成和花粉粒内部结构的发育中也发挥了至关重要的作用。
MYB97参与了花粉壁中花青素和黄酮类物质的合成,为花粉壁的形成和花粉粒内部结构的发育奠定了基础。
最后,在花粉发育的最后一个阶段,花粉管开始生长,许多基因参与了花粉管的生长和导向。
例如,氨基酸流动感知蛋白家族是一类在花粉管生长和导向中发挥重要作用的基因。
它们能够感知氨基酸浓度、调控离子通道的活性以及成胶酶的表达等诸多生物过程。
除此之外,还有许多激素和生长素与花粉管的生长和导向密切相关。
例如,赤霉素和吲哚-3-乙酸等激素能够影响花粉管的生长,而生长素则能够调整花粉管的导向。
综上所述,花粉发育的分子机制研究已经取得了长足的进展。
高中生物课件被子植物的花粉发育
(一)被子植物的花粉发育
被子植物花粉的发育过程
①二核花粉粒:成熟的花粉粒中,只含花 粉管细胞核和生殖细胞核。(精子在花粉 管中形成)
②三核花粉粒:有些植物的花粉,在成熟 前,生殖细胞进行一次有丝分裂,形成两 个精子,这样的花粉在成熟时,含有一个 营养核和两个精子。
③两个精子和一个营养核的基因型相同。
如果利用花药培养的技术,在 F1代产生的花粉中就可能有Asu的 组合,再将花粉植株进行染色体加 倍,就可以直接得到紫色甜玉米的 纯合子(AAsusu)。这种方法可以 大大缩短育种周期。
练习2
植物组织培养技术与花药培养技术的 相同之处是:培养基配制方法、无菌技术 及接种操作等基本相同。两者的不同之处 在于:花药培养的选材非常重要,需事先 摸索时期适宜的花蕾;花药裂开后释放出 的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基; 花药培养对培养基配方的要求更为严格。 这些都使花药培养的难度大为增加。
(二)材料的消毒
1.将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30s 2.无菌水清洗 3.无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分 4.放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中
2~4min(也可质量分数为1%的次酸钙溶液或 饱和漂白粉溶液) 5.无菌水冲洗3~5次
(三 )接种和培养
灭菌后花蕾,要在无菌条件下除去萼 片和花瓣,并立即将花药接种到培养基上。 在剥离花药时,要尽量不损伤花药(否则 接种后,容易从受伤部位产生二倍体的愈 伤组织),同时还要彻底去除花丝,因为 与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状 体的形成。
培养基的组成
材料的选择
KT
(三)影响花药培养的因素 ——材料的选择
花期早期时的花药比后期的更容易产生花 粉植株。一般月季的花药培养时间选在五月初 到五月中旬,即月季的初花期。
植物花粉生物学研究植物花粉的形成发育和传播
植物花粉生物学研究植物花粉的形成发育和传播植物花粉是植物生殖的重要组成部分,它的形成发育和传播对植物的繁殖和进化具有关键意义。
植物花粉生物学是研究植物花粉的产生、发育过程以及传播机制的学科。
本文将探讨植物花粉的形成、发育和传播的相关内容。
一、植物花粉的形成植物花粉的形成是指从植物的花蕾中产生出花粉粒的过程。
这个过程主要包括花蕾分裂和细胞分化两个阶段。
首先,在花蕾分裂阶段,花蕾中的细胞开始不断分裂,形成花药和花粉囊。
花药是产生花粉的主要器官,它由外侧的四个小叶状结构和内侧的花粉囊壁组成。
花粉囊壁内部含有花粉母细胞。
随后,在细胞分化阶段,花粉母细胞经过减数分裂,形成四个花粉细胞。
其中,三个细胞形成了花粉粒的外壳,即花粉壁,而第四个细胞内部形成了花粉细胞质。
二、植物花粉的发育植物花粉的发育是指花粉细胞从未成熟状态逐渐成熟并形成花粉粒的过程。
这个过程主要包括花粉母细胞减数分裂、花粉细胞发生和花粉粒成熟三个阶段。
首先,在花粉母细胞减数分裂阶段,花粉母细胞内的染色体进行交叉互换,然后经过两个相继的分裂产生四个花粉细胞。
随后,在花粉细胞发生阶段,花粉细胞发生了形态和结构的变化。
其中一个花粉细胞发育成为萌发孔。
其他三个花粉细胞最终发育成为花粉粒的外壳。
最后,在花粉粒成熟阶段,花粉粒内的细胞质和胚乳细胞分化为两个不同的细胞。
细胞质继续发育形成花粉管细胞,而胚乳细胞则为花粉粒的营养提供物质。
三、植物花粉的传播植物花粉的传播是指花粉从花朵传输到其他植物的过程,以实现授粉和繁殖。
这个过程主要包括花粉的散播和传粉动物的介入两个方式。
首先,花粉可以通过自然力量的散播,如风力和水力。
由于花粉粒轻小,能够借助风力飘散到远处。
另外,一些水生植物的花粉可以通过水流传播。
其次,花粉也可以通过传粉动物的介入进行传播。
传粉动物包括昆虫、鸟类和蝙蝠等。
这些动物在访花的过程中会触碰花朵,使花粉粒附着在它们的体表,然后在访问其他花朵时将花粉传输到花的柱头上。
花粉发育过程及精细结构的研究
花粉发育过程及精细结构的研究花粉是植物生殖的关键组织,其发育过程及其精细的结构一直是植物学家研究的重点之一。
花粉发育的过程经历了几个重要的阶段,包括花药发育、花粉母细胞的分裂、孢子母细胞的减数分裂和四分体的形成等过程。
花粉的结构是十分复杂的,包括外壳、中层和内壳等几个部分,每个部分都有其独特的结构和功能。
花粉的发育过程花粉的形成起源于花药中的花粉母细胞。
花药细胞在成熟之前经历了多次分化和分裂。
在花药细胞内,花粉母细胞开始进行减数分裂过程。
花粉母细胞的减数分裂是植物生殖过程中的关键步骤之一,其在控制着后续的花粉发育和植物生殖。
花粉母细胞经过两次减数分裂后,产生了四个花粉孢子,每个花粉孢子包含了一组基因,并且具有自主萌发和生长的能力。
花粉生长过程中,原来由四个细胞组成的花粉变成了由两个细胞组成的半成熟花粉,然后在花粉管细胞的作用下,进一步发育成熟,形成完整的花粉粒。
花粉粒的发育过程涉及到花粉壁、细胞质和染色体等方面的细微变化。
花粉壁的发育主要分为两个阶段。
首先,花粉壁的外层形成成为外壳,然后到了内层中央,形成细胞质。
最后,在花粉孢子质体的外部,膜蛋白逐渐形成了双层壳,从而形成完整的花粉壳。
花粉的结构组成花粉的结构由外壳、中层和内壳组成。
外壳一般比较硬,主要由角质素、纤维素和蛋白质组成。
中层则相对软一些,主要由纤维素和琥珀酸等物质构成。
内壳分两层,由硬质、半透明的外层和由黄色素组成、半透明的内层组成。
花粉内的胚珠质体可以被看作是花粉的细胞质,包括了细胞核、细胞器和质网等细胞结构。
以芸薹的花粉为例,其包括外壳、内壳、中层和质体四个部分。
从花粉的组成及其发育过程来看,可以看出花粉的结构非常复杂。
其间,每个不同的组成部分都具有独特的结构和功能,可以为花粉的生长和发育提供坚实的保障。
总之,花粉发育过程及其结构的研究是植物学家研究的重要内容之一。
只有深入了解花粉的发育过程及其复杂的结构,才能更好的理解植物生殖的规律和原理,为植物研究和应用开发提供重要的支撑。
花粉发育过程及成熟花粉粒育性观察
注意事项:
•
•
TTC的配制
显微镜的正确使用方法
实验结果:
• 简述花粉发育过程。
• 计算可育花粉率。
有生活力的花粉/观察花粉总数 可育花粉率%
1
2
3
4
5
总计
b. 雄配子发生:
二细胞花粉
三细胞花粉
TTC法鉴定花粉育性的原理
• TTC(2, 3,5-三苯基氯化四氮唑)的氧化态是无色的, 可被氢还原成不溶性的红色三苯甲臜(TTF)。用TTC的 水溶液浸泡花粉,使之渗入花粉内,如果花粉具有生命力, 其中的脱氢酶就可以将TTC作为受氢体使之还原成为红色 的TTF;如果花粉死亡便不能染色;花粉生命力衰退或部 分丧失生活力则染较浅或局部被染色。
实验材料:
• 植物材料:丝瓜雄花
• 药品:TTC、酒精、蒸馏水
• 用具:解剖针、镊子、显微镜、载玻片、 盖玻片等。
实验步骤:
I. 观察花粉发育过程展板 II. 花粉育性鉴定
•
• •
配制0.5%TTC溶液。
将花药夹断,置于配好的TTC溶液中,37 ℃ ,黑暗中 放置0.5-1h。 制片、观察,计算可育花粉率。
实验三 花粉发育过程及花粉育
性观察
实验目的:
1. 了解花粉发育的过程及不同时期的形态特
征。 2. 掌握TTC法鉴定花粉育性的方法。
花粉发育的过程
a. 小孢子发生:
• 孢原细胞平周分裂 →造孢细胞 ( 内 )→有丝分裂 →花粉母细胞 (小孢子母细胞)→减数分裂→四分体→分离→小孢子(单核花 粉粒)。
植物中的花粉形成过程
植物中的花粉形成过程
花粉是植物受精的重要组成部分,它由男性生殖细胞的细胞壁和细胞质组成,能够运输植物的遗传信息。
这一过程可以分为三个主要阶段:花粉形成、运输和受精。
一、花粉形成
植物受精过程的第一步是花粉形成,这个过程在植物体内发生。
花粉形成是一个较为复杂的过程,受植物不同器官分化的影响,以及外界环境等因素的控制。
花粉的形成一般是由花药中的花药细胞分化形成花粉细胞或花粉母细胞,这些细胞将经过几个发育阶段,最终形成完整的花粉。
二、运输
花粉一旦形成完成后,就可以进行运输了。
这一过程有两种形式:空气流动和动物传播。
空气流动是一种自然运输,它是植物表面花粉被气流带走到其它植物花园的一种方式。
动物传播是由许多昆虫或鸟类来完成花粉运输的一种方式,其中,蝴蝶是最著名的花粉传播者。
三、受精
受精是植物受精过程的最后一步,也是最重要的一步。
受精是指由植物花粉和母细胞结合来形成胚珠所需要的过程。
植物花粉和母细胞结合时,母细胞将分裂,其中一个细胞会变成胚,另一个细胞则会形成伴孢子,最终胚会成长为胚乳,胚乳则会成为幼苗。
受精过程的最终目的是形成新的植物个体,而新的植物个体便会继续自己的繁衍,于是植物的生命循环就得以完成。
从上面的描述可以看出,花粉在植物的繁衍生殖过程中起着非常重要的作用。
花粉形成、运输和受精是整个受精过程的三个重要步骤,而这三者也是植物可持续繁衍、延续自身物种的基础。
花粉对植物生长发育的影响
花粉对植物生长发育的影响
花粉是植物生殖过程中必不可少的因素,它是植物精子的携带者,在受精后可
以形成种子,从而产生新的植物。
但是,花粉不仅仅在生殖中扮演着重要的角色,它在植物生长发育过程中也具有一定的影响。
首先,花粉可以促进植物生长。
经过一段时间的植物生长后,花粉的释放量会
逐渐增加,这时植物的生长速度也会加快。
花粉中含有多种生长素和激素,这些物质可以促进植物生长,并形成更粗壮的主干和更茂密的叶子。
此外,花粉的释放还可以激发植物的光合作用,从而促进植物的生长。
其次,花粉也可以影响植物的根系生长。
植物的根系是植物生长发育中非常重
要的一部分,它直接影响着植物的养分吸收和水分吸收能力。
花粉中含有一些生长素和气味物质,这些物质可以促进根系的发育,并吸引根系向着花粉释放区域生长,从而增加植物的营养吸收效率。
最后,花粉还可以帮助植物抵御病虫害。
花粉中含有一些抗氧化物质和黄酮类
化合物,这些物质可以增强植物的抗病性和抗虫性。
研究发现,植物花粉的释放与植物本身的健康状况和对外部环境的适应性密切相关,释放量越多的花粉所含的这些物质也越丰富,从而使植物更能够抵御各种病虫害。
总之,花粉对植物生长发育具有重要的影响。
无论是在生长初期还是成熟期,
花粉都可以为植物提供生长所需的营养和能量,并促进其根系生长和增强抗病能力。
因此,在种植植物时,我们需要注意保持花粉的充足供应,以促进植物的健康生长。
桂花的花粉萌发与花粉管生长
桂花的花粉萌发与花粉管生长桂花是一种具有浓郁芳香的植物,被广泛用于美食、茶饮和药用。
它的花朵绚丽多彩,吸引了无数人的注目。
然而,为了能够欣赏到这美丽花朵的绽放,桂花的花粉必须通过一系列的生长和发育过程。
在本文中,我们将详细探讨桂花的花粉萌发与花粉管生长的过程。
首先,让我们了解一下花粉的起源。
桂花的花粉是由雄性花蕊中的雄蕊产生的,每个雄蕊上都有一对花粉囊。
当花朵开放时,花粉囊将释放出成熟的花粉。
花粉萌发是花粉发育的第一步。
当桂花的花粉受到适宜的环境刺激时,它们会开始萌发。
刺激包括温度、光照和湿度等。
在适宜的温度下,花粉粒吸收周围的水分,开始膨胀。
然后,花粉管从花粉开口处延伸出来,向着花粉所属的花蕊位置生长。
花粉管生长是花粉发育的关键过程之一。
在花粉管生长过程中,花粉管必须破除花粉壁,穿过花药和花瓣,并顺利到达花蕊位置。
花粉管内含有液泡和细胞器,它们通过合理的分布和运输为花粉管提供能量和物质。
花粉管生长速度取决于多种因素,包括温度、养分供应和激素调控等。
当花粉管达到花蕊位置后,它们将与花药中的雌蕊结构发生互动,完成授粉过程。
研究表明,桂花的花粉萌发和花粉管生长是一个复杂的生物学过程,受到许多因素的调控。
温度是影响花粉发育的重要因素之一。
适宜的温度能够促进花粉萌发和花粉管生长,而高温或低温则会抑制这些过程。
此外,光照也对花粉发育起到重要作用。
光照条件的改变会影响叶绿素的合成和分布,进而影响光合作用和能量供应,最终影响花粉粒的发育和花粉管的生长。
除了外界环境因素,植物激素也对花粉发育发挥着重要作用。
植物激素包括赤霉素、生长素、乙烯和脱落酸等,它们能够调控花粉发育的各个阶段。
例如,赤霉素能够促进花粉粒的萌发和花粉管的生长,而生长素则对花粉管的生长速度和方向具有调控作用。
此外,花粉发育过程中的细胞分裂和特定基因的表达也对花粉发育起到重要作用。
研究表明,许多细胞周期相关基因和信号转导通路参与调控花粉粒的发育和花粉管的生长。
植物中的花粉形成过程
植物中的花粉形成过程花粉粒的发育过程:成熟的花粉粒传至柱头上,经过相互识别,排斥亲缘较远的异属和异种花粉粒,接受同种花粉粒,或排斥自己的(同株或同花)花粉粒,接受同种不同基因型的花粉粒。
被柱头接受的有亲和性的花粉粒,吸水膨胀后,内壁经外壁上的萌发孔向外突出,形成花粉管,得以萌发。
从花粉粒传至柱头到萌发,需经过一定的时间。
这段时间的长短因植物而异。
例如水稻、甘蔗、高粱等,几乎在传粉后立即萌发;玉米、橡胶草等需要5分钟左右;棉花需1~4小时。
花药的发育过程:雄蕊起始于花芽中的雄蕊原基,雄蕊原基的顶端为花药发育的区域。
花药发育初期,结构简单,外层为一层原表皮,内侧为一群基本分生组织。
不久,由于花药四个角隅处分裂较快,花药呈四棱形。
以后在四棱处的原表皮下面分化出多列体积较大,核亦大,胞质浓,径向壁较长,分裂能力较强的孢原细胞(archesp-orial cell)。
随后孢原细胞进行平周分裂,成内、外两层,外层为初生周缘层;内层为初生造孢细胞,初生周缘层细胞继续平周分裂和垂周分裂,逐渐形成药室内壁、中层及绒毡层。
花药中部的细胞逐渐分裂,分化形成维管束和薄壁细胞,构成药隔。
花粉粒成熟后,纤维层细胞失水,所产生的机械力使花药在裂口处断开,花粉粒由裂口处纵轴形成的裂缝散出。
花粉囊壁因绒毡层的解体而消失,或仅存痕迹,只剩有表皮及纤维层。
扩展资料花粉粒萌发的主要因素花粉粒中贮存的酶和各种代谢物质,是花粉萌发的重要因素。
例如花粉粒和花粉管中存在的角质酶,可降解大多数植物柱头表面存在的角质层,使花粉粒能从柱头组织中吸收萌发所必需的水分,并为花粉管的生长打开了通道。
花粉粒中贮存的代谢物质。
为花粉管的最初生长提供了物质基础。
另外,湿性柱头表面的分泌物,为花粉萌发提供了必需的基质,特别是其中的酚类物质的变化,对花粉的萌发可起促进或抑制的作用。
干性柱头虽无分泌物溢出,但其表面的亲水性蛋白质薄膜,有辅助粘着花粉或水合花粉,使花粉获得萌发所必需的水分的作用。
花卉的花粉萌发与花粉管生长机制
花卉的花粉萌发与花粉管生长机制花粉是花卉繁殖的重要组成部分,它具有促进花卉繁殖的关键作用。
花粉的花粉萌发和花粉管的生长是花粉发挥作用的关键步骤。
本文将探讨花卉的花粉萌发与花粉管生长的机制和影响因素。
一、花粉萌发的机制花粉萌发是指花粉粒开始生长并向花子房发育成花粉管的过程。
花粉萌发主要依靠花粉管发芽器官的发育和营养物质的供应。
具体来说,花粉粒在适宜的环境条件下,首先通过花粉管发芽器官吸水、产生酶解物,并扩张花粉管壁,从而迅速发芽。
花粉在花药中通过分裂形成四个孢子母细胞,每个孢子母细胞产生四个等大的花粉孢子。
每个花粉孢子通过减数分裂形成两个细胞:一细胞和二细胞。
一细胞是胞质较小、核质较多的细胞,二细胞则相反。
花粉萌发时,一细胞发育成花粉管,二细胞则发育成两个与之相伴的小核。
花粉萌发受到多种因素的影响,如温度、湿度、养分、激素等。
适宜的温度和湿度可以促进花粉吸水和胚细胞的活化,提供了花粉管发芽所需的条件。
养分是花粉萌发和花粉管生长的重要能量来源,其中糖类是主要的营养物质。
激素则调节花粉的发育和生长过程,如植物激素赤霉素可以促进花粉萌发和花粉管生长。
二、花粉管生长的机制花粉管生长是指花粉萌发后,发芽器官所产生的细胞从花粉萌发孔向花子房内延伸的过程。
花粉管的生长速度取决于细胞壁合成、细胞伸长和细胞膨大等过程。
花粉管生长的关键是细胞壁的重塑和细胞伸长。
在花粉萌发后,胞质中的细胞骨架蛋白会定向集中在花粉管顶端,形成一个生长锥。
细胞骨架蛋白的重排与伸长骨架的聚合有关,通过这种方式,花粉管能够快速地进行细胞伸长。
此外,细胞壁合成也是花粉管生长的关键步骤。
在花粉萌发时,花粉细胞会释放细胞壁水解酶,使细胞膜周围的壁质降解。
同时,花粉管顶端的细胞骨架蛋白也会分泌出来,与原有的壁质重组,形成新的细胞壁。
花粉管生长受到多种因素的调控,比如激素、光照、营养等。
激素在细胞壁重塑和细胞伸长中发挥着重要作用。
光照可以调控花粉管的生长方向,使其向光源生长。
离体花粉(小孢子)发育途径
离体花粉(小孢子)发育途径一、花粉的发育阶段花粉是花粉粒的总称,花粉粒是由小孢子发育而成的雄配子体。
为了了解培养条件下的小孢子发育,有必要首先了解小孢子的正常发育情况。
以被子植物为例,正常条件下雄蕊的花药中可分化出孢原组织,孢原组织进行平周分裂形成造孢细胞,再进一步分化为小孢子母细胞(通常称为花粉母细胞,染色体数为2n,花粉母细胞经减数分裂由一个细胞形成4个细胞(四分体时期)。
每个细胞就是一个单倍的小孢子(单核花粉),四分体的4个单倍体细胞彼此分离,形成4个具有单细胞核的花粉粒,此时的细胞含有浓厚的细胞质,核位于细胞中央,即单核居中期;之后单核小孢子的核由于细胞质的液泡化,被大液泡挤压到萌发孔相对的一边,这就是所谓的单核靠边期;紧接着进行第一次有丝分裂,成为二核小孢子,其中稍大的一个为花粉管细胞核(营养核),较小的一个为生殖核,第二次有丝分裂是生殖核的分裂。
这样就形成有三个核的成熟花粉粒(雄配子体)(图5-2)。
植物的种类不同,第二次有丝分裂的时间也不同,一些植物在开花、授粉之前只进行一次有丝分裂。
只有发育到二核花粉时期,它们的第二次有丝分裂是在授粉之后,花粉管萌发、生殖核进入花粉管后才进行分裂的。
图5-2花粉的发育阶段二、离体小孢子的发育途径正常条件下,花粉发育过程都要经过一次不均等的胞质分裂,形成一个较小的生殖细胞和一个较大的营养细胞,称为A型途径。
在离体条件下,由于外界环境的改变,小孢子的首次分裂除了出现不均等分裂外,偶尔也发生不对称分裂机制受到破坏的情况,即花粉第一次有丝分裂时,细胞核在比较靠近小孢子的中心开始有丝分裂,从而发生对称的胞质分裂,最终产生两个相等细胞的花粉粒。
这种对称胞质分裂的异常发育类型称为B型途径,在大麦、烟草等作物的花药培养中可以见到。
(一)花粉不均等分裂途径(A型途径)当小孢子的第一次有丝分裂为不均等分裂时,形成一个较小的生殖细胞和一个较大的营养细胞,在培养条件下,由于改变了花粉原来的生活环境,花粉的正常发育途径受到抑制,花粉第二次分裂不再像正常花粉发育那样由生殖核再分裂一次形成两个精子核,而是像胚细胞一样持续分裂增殖。
花粉发育的原理
花粉发育的原理花粉发育是指花药内的原始生殖细胞经过一系列细胞分裂和发育过程,最终形成具有生殖功能的花粉粒。
这个过程可以分为花药分裂和细胞分化两个阶段。
花药分裂阶段是花粉发育的第一阶段,主要包括花粉母细胞分裂和四分体形成。
在花粉母细胞分裂过程中,花粉母细胞会经历两次有丝分裂,产生四个具有相同染色体数目的花粉细胞,这四个花粉细胞称为四分体。
细胞分化阶段是花粉发育的第二阶段,主要包括细胞壁形成和孢粉粒发育两个过程。
在细胞壁形成的过程中,花粉细胞的细胞质会逐渐分裂并形成壁孔,形成新的细胞壁,最终形成花粉粒的外壁和内壁。
在孢粉粒发育的过程中,花粉细胞的细胞质会发生重组和重塑,形成两个具有不同功能的细胞,即一核细胞和二核细胞。
花粉母细胞分裂和四分体形成的过程中,关键的调控因素是激素和基因表达。
激素参与调控花粉母细胞的分裂和花粉四分体的形成,特别是细胞分裂素和植物雄性激素(如Gibberellin)在花粉发育中起着重要的作用。
基因表达调控了花粉发育过程中的细胞分裂和分化,特别是花粉发育相关基因的表达调控对花粉发育至关重要。
另外,花粉发育过程中还涉及到许多细胞器的参与。
比如质膜和内质网参与了细胞分裂和孢粉粒的形成,质膜参与了新细胞壁的形成,内质网参与了花粉发育相关蛋白的合成和折叠。
细胞核在花粉发育过程中发挥了核分裂和基因表达调控的作用。
叶绿体和线粒体参与了能量代谢和物质合成,为花粉发育提供了必要的能源和营养物质。
此外,花粉发育还受到环境因素和内源因素的调控。
环境因素包括温度、光照强度和湿度等,这些因素会直接或间接地影响花粉发育过程中的细胞分裂和分化。
内源因素包括激素、基因调控和细胞器的调控等,这些因素相互作用,综合调控花粉发育过程中的各项活动。
总的来说,花粉发育是一个复杂而精细的过程,涉及到多种细胞、细胞器、激素和基因的相互作用。
这些因素共同调控了花粉发育过程中的细胞分裂、细胞分化和细胞壁形成等关键过程,最终使花药中的原始生殖细胞发育成具有生殖功能的花粉粒。
花粉和种子的发育生物学研究
花粉和种子的发育生物学研究花粉和种子是植物生命中非常重要的两个阶段,它们之间有着密不可分的联系。
在生殖器官中,花粉是产生雄性生殖细胞的重要因子,而种子则是产生雌性生殖细胞的重要因子。
因此,对花粉和种子的发育生物学研究是非常有意义的。
一、花粉的形成和发育花粉在植物生活周期中发挥着非常重要的作用,它是植物进行有性生殖的关键,花粉粒是植物中的雄性生殖细胞。
花粉的形成和发育经过了一个复杂的过程,包括花药细胞的分裂、花粉粒的生长和成熟等。
首先,花药开始分裂,形成四个花粉囊,每个花粉囊内有一条母细胞,母细胞发生两次减数分裂,最终形成四个花粉粒。
然后,花粉粒开始发育,它会经历一个分裂的过程,分裂成两个细胞:一个长管细胞和一个圆球状的生殖细胞。
长管细胞的作用是为生殖细胞提供营养物质,在花粉结构形成后会通过花粉管向雌配子器中生长,并最终与卵细胞结合,形成雌配子。
而生殖细胞则是花粉粒中的雄性生殖细胞,它与卵细胞结合后就产生了新的个体。
二、种子的形成和发育种子是植物生命中非常重要的部分,它包含了未来植物的营养物质和胚胎。
种子的形成和发育也经过了一个复杂的过程。
首先,授粉完成后,卵细胞与精子结合,形成了受精卵,受精卵继续发育,形成胚珠,胚珠内包含了胚珠器和一个原生配子细胞。
原生配子细胞会发生减数分裂,变成四个生殖细胞,其中有一个细胞变成了大型非运动配子细胞(核合细胞),另外三个变为小型的运动配子细胞(极体细胞)。
接着,精子结合非运动配子细胞,形成了三倍体的胚乳核,胚珠受精后,胚乳核长成了发达的胚乳细胞,包裹着胚珠器和种皮。
胚乳细胞除了为胚胎提供食物,还会为种子提供其他必要的生长物质。
最后,胚珠器成熟,雌蕊中的排卵后,胚乳和子叶的发育继续进行,成为完整的种子,等待萌发,成为新的植物。
三、对花粉和种子的研究意义花粉和种子的研究具有重要的意义,它不仅有助于我们了解植物生殖和分子进化的规律,还有助于发现一些跨越物种的规律以及类别的认识,同时对于我们来说也有很大的应用价值。
植物花粉发育及其在花朵生长中的应用研究
植物花粉发育及其在花朵生长中的应用研究植物花粉是种子植物进行繁殖的重要部分,花粉发育过程中的各种分子调控和代谢变化对于花朵生长和繁殖成功至关重要。
因此,对于花粉发育和应用进行研究是非常有价值的。
第一部分:花粉发育花粉发育包括花药分化、花粉母细胞分裂、花粉三维包覆和花粉萌发等过程。
首先是花药分化阶段,花药由分化出来的外层表皮和内部剩余组织构成。
在这个过程中,基因调控对于花药的分化非常重要。
其次是花粉母细胞分裂阶段,在这个过程中,花粉母细胞会经历两次减数分裂,最终形成四个单个的花粉孢子。
第三个阶段是花粉三维包覆,其目的是保护花粉和提供所需营养。
包覆花粉的细胞是由四种细胞类型构成:内层细胞、中层细胞、外层细胞和角质层。
最后,花粉孢子萌发成为进一步生长的花粉管和两个精子。
这个过程中,不同的分子参与了整个花粉发育的过程。
有时使用基因编辑来调整这些分子的表达是理解花粉发育的重要工具。
第二部分:花粉在花朵繁殖中的应用花粉在花朵生长中的应用是一个值得探索的领域,具有许多应用的潜力。
首先,人类可以通过控制花粉发育过程来选择出产量更高,更美观,更真实的作物,来提高生产力和质量。
例如,一些植物对于气候或土地条件的适应需要进行基因操作,来产生更为适应性强的作物,而花粉发育过程中的关键基因则可以作为操作的对象。
其次,研究花粉可以帮助我们更好地理解植物的进化和适应特性,了解不同物种之间的发育和基因调节特性。
最后,花粉还可以被用来研究植物间的关系和往往生命之间的互动。
例如,花粉可以用来对植物间的碰撞风险和群体之间的生态冲突进行研究。
在野外环境、亚极端生态系统和城市中观察植物是否在耐受或适应环境的魔法方案里,花粉可以提供有关这些过程的信息。
结论:总的来说,花粉发育是种子植物周期中的一个重要过程,也是研究植物发育和进化的重要途径。
通过对花粉发育过程的了解和该过程在花朵生长中的应用,我们可以理解作物种植和植物进化中的一些关键特性,以及开拓许多遗传学和质量控制等实际应用的前景。
花粉的发育原理
花粉的发育原理花粉的发育原理是指花粉从原始生殖细胞分裂到成熟过程中的一系列生物学和细胞学变化。
花粉发育包括花药的产生、花粉母细胞的形成和分裂、四分体花粉的形成、各个孢子母细胞四分体形成和生长、花粉壁的合成等过程。
花粉发育的起始是从原始生殖细胞分裂开始。
在花药中,花粉发育细胞会通过分裂形成一个称为花粉母细胞的细胞。
花粉母细胞通常是一个具有较大细胞核的细胞。
在花粉母细胞内部,细胞核会经历二次分裂,形成四个较小的孢子细胞。
这一过程称为减数分裂。
四个孢子细胞会进一步发育成为四分体花粉。
四分体花粉是每个花粉颗粒中含有四个较小的细胞,其中三个细胞细化为细胞核,而另一个细胞则成为胞质。
这些四分体花粉的细胞之间相互连着。
四分体花粉的形成是通过细胞壁的分离和扩大来实现的。
四分体花粉继续发展成为成熟的花粉。
花粉壁的形成是在花粉颗粒内部进行的,在花粉细胞周围产生。
花粉壁包含多种有机化合物和细胞壁素,这些物质为花粉提供了保护和营养。
同时,花粉壁也为花粉提供了坚韧的外壳,保护花粉在环境中存活和传播。
当花粉成熟后,它们会随着风或动物的传播而离开花朵。
这种传播方式称为花粉传播。
花粉传播的主要目的是使花粉能够成功地传递给其他花朵上的雌蕊,从而进行受粉和授粉。
一旦花粉落在雌蕊上,它们就会通过花粉管生长,进入花蕊内部,向着胚珠发育的位置移动。
最终,花粉细胞会与雌蕊中的卵细胞和受精囊细胞结合,形成受精卵和胚珠。
总结起来,花粉的发育原理是从原始生殖细胞的分裂开始,经历花粉母细胞的形成和分裂、孢子细胞的形成、四分体花粉的生成和成熟、花粉壁的合成等一系列生物学和细胞学过程。
通过花粉传播,花粉能够在授粉过程中与雌蕊结合,最终完成植物的受精和繁殖过程。
植物花粉的生长发育与控制
植物花粉的生长发育与控制植物的繁殖需要靠花粉的传递,因此发育成熟、强壮的花粉对于植物的繁殖至关重要。
通过这篇文章,我们将深入探讨植物花粉的生长发育和控制。
一、花粉的生长发育花粉发育过程中,会形成粒原细胞,进入两个减数分裂,形成四个体细胞和四个染色体。
其中,两个小细胞属于雄配子,杂合单倍体二倍体以上。
其余两个体细胞形成花粉壳层和绒毡层组织。
花粉萌发分刘芽期、管芽期和发芽期三个阶段。
在培养基和花药的营养成分作用下,施加较高的温度和湿度条件,可达到促进花粉萌发的作用。
在花粉萌发的过程中,主要包括花粉萌发孔中的水分吸收、萌发芽的出芽、管型及植物生长素的合成。
二、影响花粉生长发育的因素1.营养因子营养是花粉生长发育的重要环节,该环节中,主要有氮素、磷酸盐、钙、镁等元素。
其中,氮素是影响花粉发育的关键因素之一。
缺乏氮素会使花粉壳层膨大不良,影响花粉形成。
磷酸盐是细胞质核酸的主要组成部分,则对于细胞分裂和花粉发育具有至关重要的作用。
2.环境因子环境因子如光照强度、温度和湿度等都会影响花粉的生长发育。
光照强度不足会延缓花粉发育过程,导致花粉形成时间延长;高温则会促使花粉代谢和壳层老化加速,影响花粉发育。
湿度适宜不仅可以提高花粉的发芽率,还能促使花粉壳层形成完整,使花粉有更好的保护和生长情况。
3.激素因子激素因子对于花粉的生长发育同样重要。
例如乙烯可以加速花粉萌发的速率和催化花粉壳层的消失,促进花粉的发育。
而植物生长素也可以调节花粉发育,主要是通过调节花粉和花药的生长素信号量实现。
三、花粉的控制花粉的控制主要包括花药内花粉生长发育过程和萌发的控制,可以有一定的方法来控制。
1.人工花粉处理人工控制花粉萌发是最为直接、简单、有效的方法之一。
该方法主要通过人工收集花粉,然后选择出好的花粉进行人工传授到新的花药上,从而实现有效的控制。
2.控制营养成分在花药的季节时间内,通过对花药、营养诱导、促进营养物质的改善和弥补缺陷,以及控制花粉质量,以保证花粉生长发育的快速顺利和萌发。
植物生殖生物学中花粉和卵细胞的发育和交互作用
植物生殖生物学中花粉和卵细胞的发育和交互作用植物与其它生物一样,也需要进行繁殖以延续种族。
但是,植物所采用的繁殖方式比较特殊,它们无法在水中自由移动,因此,它们必须通过花粉和卵细胞之间的交互作用来完成繁殖。
本文将讨论植物生殖生物学中的花粉和卵细胞的发育和交互作用。
花粉的发育花粉的发育始于花朵中一个叫做花药的部位。
花药中含有许多小胞,这些小胞会逐渐分裂形成小孢子母细胞。
小孢子母细胞是花粉发育的起点。
在成熟的花药中,小孢子母细胞会分裂成四个小孢子,每个小孢子都是一个未成熟的花粉颗粒。
小孢子的发育过程经历了两个不同的阶段:减数分裂和成熟。
减数分裂是指小孢子母细胞分裂成四个小孢子的过程。
在这个过程中,每个小孢子都只包含一半的染色体数目,这种现象被称为游离染色体。
成熟阶段是指花粉颗粒从小孢子中形成的过程。
在这个过程中,花粉颗粒不断发育,形成了一个外壳和内质,在外壳和内质之间有一个空隙。
这个空隙最终会形成花粉管。
卵细胞的发育卵细胞,也称为胚囊细胞,是花蕾中的一个特殊的细胞。
花药中的小孢子中也包含着一个特殊的细胞,它被称为大孢子细胞,大孢子细胞中含有两个细胞核。
在花药中,大孢子细胞分裂成两个小孢子。
其中一个小孢子是花粉颗粒,另一个小孢子则继续分裂变成胚囊细胞。
胚囊细胞在成熟期时,将分裂成八个细胞。
其中一个细胞是卵细胞,其他七个细胞则是两个融合的细胞形成的。
卵细胞的生长是一个复杂的过程。
它会产生一个与花粉管接触的突起部分,使得花粉管可以穿过这个部分,将精子细胞输送给卵细胞。
花粉和卵细胞的交互作用当花粉颗粒到达花朵中的柱头时,它会释放出花粉管,穿过花柱和膜孔,最终到达胚囊。
花粉管将花粉的两个细胞核输送到卵细胞中,一个细胞核与卵细胞融合,形成一个受精卵,这个受精卵会继续发展成为一个植物胚胎,而另一个细胞核则与胚囊细胞中的细胞核融合,形成一个三倍体的细胞,这个细胞就是植物的营养组织,会提供胚胎所需的营养。
在某些情况下,花粉颗粒并不直接与卵细胞结合。
植物花粉发育调控机制
植物花粉发育调控机制植物的繁殖过程中,花粉发育是至关重要的一环。
花粉发育是指花药中的某些细胞通过分裂和分化等生物过程,逐渐成熟并产生花粉粒的过程。
花粉粒是被子植物的雄性生殖细胞,其发育的成功与否关系到植物的后代繁衍和适应环境的能力。
花粉发育的调控机制涉及到多个基因的表达和协调作用,下面我来详细介绍。
一、花粉发育的两个关键步骤花粉发育可以分为两个关键步骤,分别是微孢子母细胞(MMC)的分裂和四分体的形成维持。
在这个过程中,植物中的多个信号通路和调控基因相互作用,形成一个复杂的网状调控网络。
在微孢子母细胞的分裂过程中,第一步是转录因子DUO1调控了分子KIN complex家族的靶基因。
KIN complex家族在质体分裂和分裂变形中发挥了重要的作用。
这些基因的表达与细胞壁合成和抗氧化应答等相关,在这个过程中DUO1在细胞周期的G2/M期间起到了重要的作用。
第二步则是ZmTFL1A与用于维持南瓜四分体形成的DEK1维持的蛋白PERKINENT-50的相互作用。
合适的配对可以在小麦中得到增强,当ZmTFL1A被敲除时,细胞将生成位点〇的四分体。
在四分体形成维持过程中,抑制类黄酮、PGH、ABA和PDA的调节和参与气泡状1相关的基因也将被上调,从而有效维持四分体形成过程的顺利进行。
在DMP1、TPK1和IPS1的相互调节下,植物的β碳类黄酮生成被上调。
LST8在维持四分体形成过程中发挥了极其重要的作用,LST8可以激活TOR激酶并协同作用以维持正常的细胞生长和维护机体的生理状态。
二、花粉发育的基因调控机制除了上述的一些重要调控元件之外,植物中还有多个基因与花粉发育相关。
总的来说,这些基因主要分为三类:调节基因、合成基因和感应基因。
调节基因主要包括调节因子,参与维持基因表达的稳定性。
这些调节因子包括染色体修饰因子、转录因子、小分子水解酶、甲基化酶以及其他调节因子。
多数调节因子是可以在不同生物过程中起调节作用的,因此同样也能在花粉发育调控中起到重要的作用。
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药室外壁
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目录
1药室外壁-花的形态与结构
2药室外壁-雄蕊的发育和结构
3药室外壁-雌蕊的发育及结构
1药室外壁-花的形态与结构
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花序分化
花生在完成了营养生长以后就进行花芽分化进入生殖生长。
花芽分化的全过程,从花萼原基出现至开花
花芽原基形成期花序原基出现后,进一步分化出两个苞叶,在第一苞叶原基内出现一突起,为花芽原基。
花萼分化期连续开花的品种在出苗前后,交替开花的品种在出苗后2-3 天,主茎上有三片子叶,亦即花芽出现1-2 天,在其二叉苞相对方向出现突起,称为花萼原基。
雄蕊、心皮分化期萼片生长尚未完全包被花芽,花萼内侧出现突起,称为雄蕊原基,圆锥体顶部分化为一凹陷的突起,称为心皮原基,其体积大于雄蕊原基。
花冠分化期再花萼和雄蕊原基之间出现突起,称为花冠原基。
胚珠、花药分化期心皮显著伸长,下部膨大,分化出花柱和子房。
在子房心皮的腹缝线上发生1 、2 、或3 个突起,称为胚珠原基。
同时,雄蕊原基分化出花药和花丝。
花生的花序为总状花序,短花序只着生1 、2 或3 朵花,有的花序可着生4-7 朵花,偶尔着生10 朵以上,称为长花序。
花生的花由苞叶、花萼、花冠雄蕊群和雌蕊组成。
苞叶绿色,2 片,包在花的外围。
花萼位于苞叶之内,下部联合成一个细长的花萼管,萼管上部为5 片萼片,其中4 枚联合,1 枚分离,呈绿色或紫绿色;花萼管多呈黄绿色,被有茸毛,长度一般为3cm 左右。
花冠蝶形,从内到外由旗瓣,2 个翼瓣和2 片龙骨瓣组成,橙红色。
在花生的花中雄蕊和雌蕊是二个非常重要的结构,因为它们将分化出有性生殖过程中的精细胞和卵细胞。
2药室外壁-雄蕊的发育和结构
编辑
雄蕊由雄蕊原基发育而成,雄蕊原基生长,基部形成花丝,顶部则形成花药,花丝的结构较为简单,最外面是一层表皮,里面是薄壁组织,在它的中央有一条维管束,进入花药的药隔。
花药是雄蕊的主要部分,由 4 个花粉囊组成,分为左右两半,中间通过药隔相连。
花粉囊中将来产生花粉粒,当花粉粒成熟以后,每一侧的2 个花粉囊隔壁消失连通,花药开裂,释放花粉粒,开始传粉。
从雄蕊原基最初形成的一个幼小的花药横切面来看,初期的花药是由一群分生组织细胞组成,以后由于四个角隅处的细胞分裂较快,逐渐形成具有四棱外形的花药雏体,它的最外一层分化出表皮,花药每一棱的表皮内侧分化出一列孢原细胞,孢原细胞进行一次平周分裂,形成内外两层细胞,外层为初生壁细胞,它与表皮相邻;内层为初生造孢细胞,它将发育成花粉粒。
初生壁细胞进行平周分裂和垂周分裂,产生3~5 层细胞,由外而内分别分化成药室内壁、中层和绒毡层等层次,它们与最外面的表皮一起,共同构成了花药壁;初生
造孢细胞通常直接或进行几次分裂后行使小孢子母细胞的功能,产生花粉粒;花药中部的细胞逐渐分裂、分化形成维管束和薄壁组织,构成药隔。
花药壁在完全分化以后,从外向内的细胞层依次是表皮、药室内壁、中层、绒毡层,这几层,在花药发育过程中发生了各种变化。
表皮是一层细胞,具有保护功能,这层细胞在花药发育的过程中,只进行垂周分裂扩大周径以适应内部的迅速增长。
药室内壁位于表皮的内侧,也只有一层细胞,初期常贮藏大量的淀粉和其他营养物质,当花药将成熟时,药室内壁细胞径向延长,并在壁上出现不均匀的条纹状加厚,只有外切向壁仍是薄壁的,这种加厚壁的物质一般是纤维素,略微木质化,因此,药室内壁又叫做纤维层纤维层的存在有助于成熟花粉囊的开裂
因为2 个花粉囊连接处的药室内壁细胞并未发生条状加厚,此处即为裂口,开花时,花药暴露在空气中,表皮细胞由于蒸发失水而从内侧的药室内壁细胞吸水,这层细胞进一步失水后花粉囊就在裂口处破裂,花粉粒散发出来。
中层在纤维层的内侧,由一至三层扁平的小细胞组成,一般含淀粉或其他贮藏物,当花粉母细胞减数分裂时,中层细胞贮藏物质减少,细胞逐渐解体,被吸收。
所以,在成熟的花药中,不存在中层,绒毡层在中层的内侧,它是花药壁的最内一层,当小孢子母细胞减数分裂时,绒毡层起到转运营养物质到药室的作用,细胞内常具有两个核,随着花粉粒的发育形成,绒毡层细胞逐渐退化解体,绒毡层可以提供孢粉素,这是构成花粉粒外壁的主要物质,它还合成一种蛋白质,转运到花粉粒的表面上,这是一种识别蛋白,在花粉粒和柱头的相互识别中起重要作用。
因此,绒毡层对花粉粒的形成和发育起着重要的作用。
如果绒毡层细胞的功能失常,可导致花药粒不能正常发育,从而失去生殖功能。
花粉粒发育成熟时,花药亦即达到成熟阶段,此时的花药壁常只剩下表皮和纤维层,中层和绒毡层已先后解体消失。
花粉囊内则充满成熟的花粉粒。
花粉母细胞的减数分裂多数减数分裂第二次分裂末期同时产生细胞壁,形成四分体,这种类型称为同时型,少数减数分裂的第一次分裂末产生分隔壁,形成两个细胞,此时称为二分体,第二次分裂后各自又形成两个细胞,称为四分体,四分体排列在一个平面上,呈左右对称形。
此时每个子细胞中的染色体数目只有母细胞的一半。
小孢子四分体被共同的胼胝质壁包围,而且各小孢子之间也有胼胝质分隔。
减数分裂形成的四分体时期是短暂的,不久绒毡层释放胼胝质酶分解小孢子周围的胼胝质壁,四个小孢子即从四分体中游离出来,释放到花粉囊中。
刚形成的小孢子即单核花粉粒,细胞质浓、细胞核大、核位于中央,随着发育,它们继续从解体的绒毡层细胞吸取营养,使体积不继扩大,细胞壁也进一步发展,这时花粉壁积累大量的孢粉素进一步形成明显的壁,细胞质中形成中央大液泡,核移到细胞的一侧,此时称为单核靠边期小孢子核进行一次有丝分裂形成2个核,即二核花粉粒,其中一个为生殖核贴近花粉壁,另一个为营养核向着中央大液泡,接着发生胞质分裂,在2个核间出现一个弧形细胞板,分隔成2 个细胞,大的为营养细胞,包括了大液泡及大部分的细胞质,小的为生殖细胞,只有少量的细胞质,随后二者之间的胼质胝壁消失,生殖细胞逐渐内移,脱离花粉壁,游离于营养细胞的细胞质中,生殖细胞只为本身的质膜包围,成为一个裸细胞浸没在营养细胞中,花粉粒成熟时含有2 个细胞,为2-细胞花粉粒,成熟的花粉粒即为雄配子体,成熟花粉粒为椭圆形,外为花粉壁,内含一个营养细胞、一个生殖细胞。
花粉粒的壁明显地分为内壁和外壁两层结构。
外壁外表面出现网状纹饰,较厚,坚硬而缺乏弹性,主要成分为孢粉素,外壁的厚度并不是完全均匀一致的,在某些区域甚至没有外壁,而形成萌发沟,有三个。
当花粉粒萌发时,花粉管由孔处长出,外壁中还含有蛋白质——外壁蛋白,这种蛋白质在花粉与柱头的相互识别中将起重要作用。
:内壁薄而有弹性,主要成分为纤维素、果胶质,与普通植物细胞的初生壁相似,但内壁中还含有一种蛋白质——内壁蛋白,将与外壁蛋白共同参与与柱头的识别作用。
营养细胞较大,细胞质中充满了淀粉粒,生殖细胞较小,纺锤形,没有细胞壁,仅为
质膜包围。
卵细胞是在雌蕊当中发育的,那么雌蕊又具有什么样的结构呢?
3药室外壁-雌蕊的发育及结构
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雌蕊是由雌蕊原基发育而成的,雌蕊分为柱头、花柱和子房三部分,柱头呈乳头状,子房是雌蕊中极为重要的部分,由子房壁、子房室、胚珠和胎座组成,子房中有1 、 2 或3 个倒生胚珠,这些胚珠着生在子房的壁的腹缝线上,成纵向一列排列,为侧膜胎座。
胚珠是子房中的重要结构,因其受精后将形成种子。
一个成熟的胚珠由珠心、珠被、珠孔、珠柄和合点等5 部分组成。
胚珠以一短柄着生在胎座上,这个短柄称为珠柄,胚珠的中央为珠心,其外侧具有两层珠被,包括内珠被和外珠被,胚珠的顶端珠被不愈合形成的孔称为珠孔,胚珠基部珠被、珠心、珠柄三者联合的部位称为合点。
从起源来看,胚珠发生于子房内壁的胎座细胞。
首先,胎座内表皮下的一些细胞进行平周分裂产生突起,形成胚珠原基,它的前端成为珠心,基部分化为珠柄。
随后,珠心基部表皮细胞分裂较快,产生一环状突起,并向上扩展成为珠被,逐渐将珠心包围,仅在珠心前端留一小孔称为珠孔,珠心基部形成合点。
子房壁中的维管束从胎座通过珠柄到达合点,由此进入胚珠为其输送营养。
在胚珠发育的同时,珠心中发育出胚囊,其发生过程如下:珠被刚开始形成时,在靠近珠孔一端的珠心表皮下分化出一个孢原细胞,此细胞的体积比较大,细胞质浓厚,核大而显著。
孢原细胞进一步发育成为胚囊母细胞,也叫大孢子母细胞。
胚囊母细胞接着进行减数分裂,形成大孢子四分体,它们排列成一纵行,接着靠近珠孔的三个细胞退化消失,只有远离珠孔的1 个细胞继续发育成为单核胚囊。
单核胚囊从珠心组织和退化的细胞中吸取营养,使细胞体积扩大,随后,单核胚囊连续进行3 次核的有丝分裂。
第一次分裂形成2 个子核,分别移到胚囊的两极,形成2-核胚囊,以后两个核同时分裂形成 4 个核,每极各有2 个,即4-核胚囊,4 个核再进行一次分裂,形成8 个核,珠孔端4 个,合点端4 个,即8-核胚囊,随后,珠孔端、合点端各有一个核移向胚囊中央,成为 2 个极核。
接着发生胞质分裂,形成细胞壁,珠孔端形成3 个细胞:1 个卵细胞,2 个助细胞,合称为卵器。
合点端的形成3 个反足细胞,反足细胞常继续分裂成为一群细胞,极核及周围的细胞质形成中央细胞。
至此胚囊发育成熟,助细胞和反足细胞解体消失,因此,成熟的胚囊仅含一个卵细胞和两个极核,被称为雌配子体,其中的卵细胞就是有性生殖中的雌配子。
当花生雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊发育成熟以后,被埋在土中的花就发生闭花受精,地上的花就开放发生开花受精,进行自花传粉。