花粉管萌發(fā)步驟 種子植物特有的結(jié)構(gòu) 相當(dāng)于一個(gè)小孢子和由它發(fā)育的前期雄配子體 在被子植物成熟花粉粒中包含2個(gè)或3個(gè)細(xì)胞 即一個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和一個(gè)生殖細(xì)胞或由其分裂產(chǎn)生的兩個(gè)精子 在兩個(gè)細(xì)胞的花粉粒中 兩個(gè)精子是在傳粉后在花粉管中由生殖細(xì)胞分裂形成的 在裸子植物的成熟花粉粒中包含的細(xì)胞數(shù)目變化較大 從1 5個(gè)或更多個(gè)細(xì)胞 其中有1 2個(gè)原葉細(xì)胞 是雄配子體中殘留的幾個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞 形成后往往隨即退化 在被子植物的雄配子體中已完全消失 花粉多為球形 赤道軸長(zhǎng)于極軸的稱為扁球形 特別扁的稱為超扁球形 相反地 極軸長(zhǎng)于赤道軸的稱為長(zhǎng)球形 特別長(zhǎng)的稱為超長(zhǎng)球形 花粉在極面觀所見赤道輪廓 可呈圓形 具角狀 具裂片狀等等 在赤道面觀 花粉輪廓可呈圓形 橢圓形 菱形 方形等等 花粉大小因種而不同 變化很大 最小的花粉見于紫草科的勿忘草 約 4 8 微米 2 4 微米 大型花粉直徑為100 200微米 姜屬 120 150微米 錦葵科的許多屬種 以及牽牛 芭蕉屬等 大多數(shù)花粉最大直徑約為20 50微米 水生植物大葉藻花粉細(xì)長(zhǎng) 約為 1200 2900 微米 3 5 9 5 微米 花粉粒的內(nèi)壁通過花粉外壁上的萌發(fā)孔 或溝 向外伸出的細(xì)管 一般每個(gè)花粉粒萌發(fā)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)花粉管 具多萌發(fā)孔的花粉粒開始可以同時(shí)長(zhǎng)出數(shù)個(gè)花粉管 但最終只有一個(gè)繼續(xù)生長(zhǎng) 花粉管是靠其末端生長(zhǎng)的 在高倍顯微鏡下可見花粉管末端有一個(gè)透明的半球形區(qū)域稱帽區(qū) 帽區(qū)之后的細(xì)胞質(zhì)中含有多種細(xì)胞器 這與花粉管的生長(zhǎng)有關(guān) 花粉管長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度后 原來花粉粒中的內(nèi)含物全部集中到花粉管的前端 花粉管從柱頭經(jīng)花柱到子房 再進(jìn)入胚珠及胚囊 將花粉管中的兩個(gè)精子及全部?jī)?nèi)含物釋放到胚囊中 以便受精作用的進(jìn)行 花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)一般分為四個(gè)階段 吸漲 停滯 花粉管發(fā)端及花粉管迅速伸長(zhǎng)階段 各個(gè)階段所需時(shí)間因種而不同 并決定于花粉本身所儲(chǔ)存食物及外界因子 花粉管的生長(zhǎng)區(qū)只限于末端幾個(gè)微米 區(qū)內(nèi)富含RNA 蛋白質(zhì)以及PAS 正反應(yīng)物質(zhì) 生長(zhǎng)區(qū)有許多小泡 可能從高爾基體的嵴膜末端形成 生長(zhǎng)區(qū)后面的細(xì)胞質(zhì)含細(xì)胞器和淀粉體 萌發(fā)的特征是靜止的高爾基器轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)活動(dòng)的器官 產(chǎn)生小泡 在細(xì)胞質(zhì)中形成液泡 在自然界柱頭為花粉萌發(fā)提供一個(gè)合適的場(chǎng)所 花粉粒落在柱頭上后 即發(fā)生吸漲水合 大量吸水 并由于營(yíng)養(yǎng)核中mRNA的大量形成而產(chǎn)生專一性蛋白質(zhì) 使花粉萌發(fā) 長(zhǎng)出花粉管 這些專一性蛋白質(zhì)與柱頭表膜的專一性蛋白質(zhì)起識(shí)別作用 雙方是否親和 決定于花粉外壁和柱頭表膜上的酶和抗體的特性 如果是親和的 花粉可以萌發(fā) 并長(zhǎng)進(jìn)花柱組織和胚囊 許多植物的花粉可以在培養(yǎng)基上萌發(fā) 長(zhǎng)出花粉管 花粉萌發(fā)一般要求有一種碳水化合物 最常用的是蔗糖 糖在培養(yǎng)基中有兩個(gè)作用 一是保持滲透壓 二是作為花粉代謝的底物 硼對(duì)花粉管生長(zhǎng)有促進(jìn)作用 鈣對(duì)花粉管生長(zhǎng)也有明顯作用 成熟花粉具有較強(qiáng)的活力 在適宜的培養(yǎng)條件下能萌發(fā)和生長(zhǎng) 影響因素 物種 花粉成熟程度 氣候 培養(yǎng)條件 實(shí)驗(yàn)中通過改變培養(yǎng)條件 利用正交實(shí)驗(yàn)法測(cè)定花粉管長(zhǎng)度 可以找出促進(jìn)花粉管生長(zhǎng)的最住培養(yǎng)條件 實(shí)驗(yàn)材料 培養(yǎng)皿 滴管 顯微鏡 恒溫培養(yǎng)箱 電爐 培養(yǎng)基 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 20 的蔗糖 0 5 1 的瓊脂 0 04 的硼酸 pH5 8 6 4 0 01 中性紅染液 培養(yǎng)基的配制 固體 在配制培養(yǎng)基時(shí) 瓊脂濃度不變 硼酸 蔗糖的濃度改變 pH和培養(yǎng)溫度也改變 用以觀察何種組合更適于花粉萌發(fā)和生長(zhǎng) 若培養(yǎng)基不是當(dāng)天使用 則需要高壓滅菌 確定硼酸 蔗糖 溫度 pH4種因子的水平值 實(shí)驗(yàn)中對(duì)選擇低 中 高3種水平 以l 2 3表示 見因子水平表 按配制方案表配制培養(yǎng)基 本次實(shí)驗(yàn)不做 步驟1 每組 在小培養(yǎng)皿蓋內(nèi)側(cè)加0 5ml培養(yǎng)基溶液 將花粉散播在培養(yǎng)基上 將花粉灑落在培養(yǎng)液面上懸浮培養(yǎng) 切忌猛烈晃動(dòng) 以免花粉下沉在溶液中 影響萌發(fā)吸取0 5mL中性紅染色液滴到培養(yǎng)基上有花粉處 將花粉染色0 5min 用吸水紙?jiān)谂囵B(yǎng)基邊緣將染液吸干 吸取2mL水注入到培養(yǎng)皿的底 蓋上散播有花粉的培養(yǎng)皿的蓋 同樣培養(yǎng)另外一皿花粉 不加中性紅 室溫放置培養(yǎng)10 15min后開始鏡檢 10 在培養(yǎng)45 60min后 置于顯微鏡下觀測(cè) 每種處理觀測(cè)3個(gè)視野 花粉數(shù)量 40為有效視野 統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率 3個(gè)視野中總花粉數(shù) 100個(gè) 將結(jié)果記入表格 實(shí)驗(yàn)步驟2 每人 1 按每人實(shí)驗(yàn)要求在小培養(yǎng)皿內(nèi)加1ml相應(yīng)培養(yǎng)基 迅速將其展開成薄層培養(yǎng)基 2 將花粉灑落在培養(yǎng)液面上懸浮培養(yǎng) 切忌猛烈晃動(dòng) 以免花粉下沉在溶液中 影響萌發(fā)3 將小培養(yǎng)皿蓋好放置于大培養(yǎng)皿中 墊濕紙巾 4 定時(shí)觀察 花粉數(shù)量 40為有效視野 觀察至少3個(gè)視野 統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率 花粉管長(zhǎng)度 3個(gè)視野中總花粉數(shù) 50個(gè) 萌發(fā)率 花粉管長(zhǎng)度 花粉直徑的一半為有效數(shù)據(jù) 花粉管長(zhǎng)度 在3個(gè)視野中隨機(jī)記錄 原始數(shù)據(jù) 結(jié)果