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花药的发育和花粉粒的形成

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第三节 花药的发育和花粉粒的形成 一、花药的发育 二、小孢子的形成 三、花粉粒的发育和形态结构 四、花粉败育和雄性不育 雄蕊和雌蕊是直接与生殖有关的花的组成部分,单核期的花粉(小孢子)和胚囊(大孢子),以及雄性配子(精子)和雌性配子(卵),将由两种花蕊分别产生,并进一步经受精作用,完成花的有性生殖过程。两种花蕊分别起源于雄蕊原基和雌蕊原基,在经过细胞分裂和一系列生长发育后,形成雄蕊和雌蕊。本节和下一节将分别对雄蕊和雌蕊的发育过程,进行较详的叙述。 雄蕊(即小孢子叶)是由花丝和花药两部分组成。花丝与生殖无直接关系,它的作用是将花药托展在空间,以利传粉,同时把营养输送到花药部分,供其发育时用。花丝的结构一般简单,最外层是一层角质化的表皮细胞,有的还附生毛茸、气孔等,表皮以内是薄壁组织,中央有一条由筛管和螺纹导管组成的维管束贯穿,直达药隔。花药(即小孢子囊)是雄蕊产生花粉的主要部分,多数被子植物的花药是由4 个花粉囊组成,分为左、右两半,中间由药隔相连,也有少数种类花药的花粉囊仅2 个的,同样分列药隔的左、右两侧。花粉囊外由囊壁包围,内生许多花粉粒。花药成熟后,药隔每一侧的两个花粉囊之间的壁破裂消失,二花粉囊相互沟通,犹如每侧仅含一个粉囊。裂开的花粉囊散出花粉,为下一步进行传粉作好准备(图4- 32,图4- 33)。 一、花药的发育 最初,在花托上产生雄蕊原基,从雄蕊原基进而形成的花药原始体在结构上十分简单,外面是一层表皮细胞,表皮之内是一群形状相似、分裂活跃的幼嫩细胞。以后由于原始体在四个角隅处细胞分裂较快,使原始体呈现出四棱的结构形状,并在每棱的表皮下出现一个或几个体积较大的细胞,这些细胞的细胞核大于周围其他细胞,细胞质也较浓,称为孢原细胞(archesp- orial cell)。从花药横切面上看,每一角隅处的孢原细胞数在不同植物种类中并不一样,有的只有一个,如小麦、棉;但一般是多个;从纵切面上看,这些细胞在角隅处作一列或数列纵向排列。 孢原细胞的进一步发育是经过一次平周分裂,形成内、外两层细胞,外面的一层细胞称初生壁细胞(primary wall cell),与表皮层贴近,以后经过一系列的变化,与表皮一起构成花粉囊的壁层;里面的一层细胞称造孢细胞( sporogenous cell),是花粉母细胞的前身,将由它发育成花粉粒。在花药中部的细胞进一步分裂、分化,以后构成花药的药隔和维管束(图4- 34)。 初生壁细胞以后...

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