厚轴茶雄性不育株花药败育的生物学特性和细胞学研究

• 作者: 蒋会兵 杨盛美 刘玉飞 田易萍 孙云南 陈林波 唐一春
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 厚轴茶 雄性不育 花药 形态学 细胞学
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化
• 页码范围: 1076-1086
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2020.94159

摘要

为明确厚轴茶(Camellia crassocolumna H. T. Chang)雄性不育株花器发育形态、花药和花粉败育时期及其细胞学特征, 利用体视显微镜、石蜡切片技术、染色体制片和DAPI染色法, 对厚轴茶雄性不育株和可育株开花进程、花器形态、花药发育过程、花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程比较观察。结果显示, 厚轴茶花属于完全花, 花药具四室、呈蝶形, 花药壁发育为基本型, 绒毡层细胞具双核, 于四分体时期形成分泌型细胞, 单核花粉期开始降解, 花粉母细胞经过减数分裂I、减数分裂II和胞质分裂后形成四面体型四分体, 小孢子呈三角形, 成熟花粉为二细胞型花粉。花蕾发育早期, 不育株雄蕊发育正常, 与可育株无明显差异。花蕾发育后期, 不育株花丝弯曲, 花药粘连、干瘪、褐化、坏死, 不裂药。不育株减数分裂期绒毡层细胞异常增生、排列混乱, 单核至双核花粉期绒毡层延迟降解。不育株花粉母细胞减数分裂过程中存在环状单价体、滞后染色体、染色体桥、染色体缺失、不均等分离、微核和多分体等异常现象。不育株小孢子胞质紊乱, 单核期花粉粒相互粘附, 花粉壁皱缩变形, 花粉细胞质和细胞核模糊不清, 成熟花粉细胞空瘪凹陷。研究结果表明, 厚轴茶雄性不育花器形态属雄蕊萎缩型和花药异常型, 花药发育受阻于减数分裂至单核花粉期, 存在花粉母细胞败育型和单核败育型。单核花粉期是其花药败育的主要时期。花药绒毡层异常发育和延迟降解, 花粉母细胞减数分裂染色体行为异常, 小孢子和花粉粒发育异常可能是其花药败育的主要原因。