千里光有性繁殖機制：雙受精作用與自交不親和.pdf

1、目的：通過觀察千里光雙受精(double fertilization)過程以及自交不親和(self-incompatibility)相關基因(I類和II類SLG基因)在千里光不同器官的轉(zhuǎn)錄累積水平，為千里光遺傳性狀改良的人工雜交育種和合子發(fā)育的胚胎學研究提供理論依據(jù)。
　　方法：⑴取千里光人工授粉后1、2、4、6、8、10、12、18、24、36、48、72和96 h的雌蕊和雄蕊放入FAA固定液中固定24h以上。使用苯胺藍染色法和

2、石蠟切片觀察千里光雙受精過程和花器官的基本結(jié)構。⑵基于雙受精觀察結(jié)果，利用實時熒光定量PCR技術檢測class-I SLG和class-II SLG在千里光葉片、花瓣和柱頭在授粉24h后SLG基因轉(zhuǎn)錄累積水平。
　　結(jié)果：①千里光柱頭2裂，閉合型花柱，下位子房，一室，聚藥雄蕊。千里光開花時胚囊尚未發(fā)育成熟，在授粉后8h，可見“敗育胚囊”，授粉后12h，可以看到成熟胚囊里含有3個反足細胞、1個中央細胞(含有2個極核)和1個成熟卵細胞

3、，2個極核有呈上下排列，此時助細胞已經(jīng)退化；②花粉萌發(fā)和花粉管生長：人工授粉后1h，未見花粉粒萌發(fā)；授粉后2h，花粉粒萌發(fā)并形成花粉管；授粉后4h，花粉管進入花柱道；授粉后6h，花粉管在花柱道中繼續(xù)向子房方向延伸；授粉后8h，花粉管穿過花托，進入子房；授粉后10h，花粉管進入胚囊并釋放出花粉粒內(nèi)容物。③雌雄配子融合：授粉后12h，兩個精核分別向卵細胞和次生核靠近；授粉后18h，一個精核靠近卵細胞，一個精核和次生核融合完成，并且在次生核中

4、出現(xiàn)小的雄性核仁；授粉后24h，精子和卵細胞融合，形成合子；授粉后36h，合子分裂完成，形成二細胞原胚。④胚的發(fā)育：二細胞原胚后形成梨形原胚，隨著原胚分化，在梨形原胚上出現(xiàn)凹溝，凹溝程度較深，最終胚發(fā)育成熟。⑤胚乳的發(fā)育：初生胚乳核在卵細胞受精之前就已經(jīng)開始分裂，從2、4個胚乳游離核到自由胚乳核時期，游離胚乳核越來越多，胚乳游離核逐漸細胞化，胚囊被胚乳細胞充滿，最終，胚乳細胞核和細胞壁解體，胚乳被胚吸收。⑥qPCR檢測受精完成后SLG基

5、因在千里光各器官mRNA表達量，class-I SLG引物在花瓣上相對表達量較高，差異顯著性分析表明花瓣中的表達量與葉片、柱頭存在顯著性差異，葉片和柱頭之間無顯著性差異。class-II SLG基因在葉片和柱頭上表達量無顯著性差異，而花瓣中的表達量與葉片和柱頭均有顯著性差異（p<0.05）。
　　結(jié)論：⑴千里光雙受精過程為：1-10h花粉萌發(fā)為花粉管并穿過花柱道，經(jīng)過花托和子房，最終到達胚囊，釋放花粉粒內(nèi)容物；12-24h精卵細胞

6、融合形成合子，另一精細胞與極核融合形成初生胚乳核，完成雙受精過程；24h-36h合子分裂形成二細胞原胚，并發(fā)育形成胚，初生胚乳核進一步分裂、細胞化、充滿胚囊形成胚乳，在胚的發(fā)育過程中逐漸被吸收解體。⑵千里光開花時胚囊尚未發(fā)育成熟；在授粉后12h，可觀察到成熟胚囊，包含3個反足細胞、1個中央細胞(含有2個極核)和1個成熟卵細胞，此時2個助細胞已經(jīng)退化，表明可能是授粉觸發(fā)了千里光胚囊逐漸發(fā)育成熟。⑶千里光中存在class-I SLG基因和c