銀杏與葉籽銀杏胚珠發育的組織化學比較

摘 要：銀杏樹是世界上十分珍貴的樹種，有重要的研究價值。本文采用組織化學技術與樹脂半薄切片，分別對銀杏、葉籽銀杏胚珠發育的組織化學進行比較分析研究，得出相關結論。

關鍵詞：銀杏；葉籽銀杏；胚珠發育；組織化學

中圖分類號：S66 文獻標識碼：A

1概述

銀杏樹具有欣賞，經濟，藥用價值，全身是“寶”，是第四紀冰川運動后遺留下來的最古老的裸子植物，世界上十分珍貴的樹種之一，因此被當作植物界中的“活化石”，有觀賞價值。葉籽銀杏同屬于銀杏家族，是其中的一個特異種質。銀杏正常胚珠與葉籽銀杏野生誒住的發育有著非常相像的過程，但也有一定的差異。當前關于這兩者發育過程中的組織化學變化分析的研究都比較少，并且研究的內容相對很片面。本文旨在能為葉籽銀杏發育過程的組織化學研究提供一定的參考價值。

2研究樹木與方法

2.1樹木來源

本研究中的銀杏樹為一顆千年生古樹，樹高18.2m，胸徑155cm，樹木結實量多，種實大；葉籽銀杏樹胚珠也采自一顆千年葉籽銀杏樹，樹高21.5m，胸徑215cm，每年都有葉生胚珠形成。

2.2方法

對葉籽銀杏正常胚珠和銀杏胚珠及葉生胚珠的形態變化和生長情況進行動態觀察；通過組織化學技術與樹脂半薄切片方法分別對銀杏、葉籽銀杏胚珠發育的組織化學進行分析比較，同時進行密集采樣，旨在研究銀杏和葉籽銀杏胚珠生長形態，并進行細致的描述分析、圖像記錄和解剖觀察。

3銀杏與葉籽銀杏胚珠發育形態觀察

2013年觀察結果如下：銀杏在3月末開始萌動，葉盛期在4月中下旬，這個階段可以觀察到明顯的“葉突起”；5月中下旬葉籽銀杏正常胚珠的體積不斷迅速增大，葉生胚珠體積則是慢慢的逐漸變大；6月上旬葉生胚珠體積快速變大，處于雌配子體游離核時期；7月初月生胚珠細胞化開始，8月中旬葉籽銀杏葉生胚中中的中珠被開始木質化，10月中旬，葉生種子發育成熟。

4結果分析

銀杏胚珠和葉籽銀杏胚珠的發育過程有許多類似的地方，但也存在一些不同。具體如下：

4.1發端期

正常胚珠于葉腋中著生，并被幼葉覆蓋，這個階段的幼胚珠基本上沒有什么組織的分化，細胞中有非常豐富的淀粉粒。發端期的葉生胚珠在葉片上呈“突起”狀，這個“突起”的組成主要有分泌腔、維管束和薄壁細胞，其中分泌腔中有脂滴，其四周細胞有小而少的淀粉粒分布。

4.2雌配子體發育期

葉生胚珠與正常胚珠雌配子體發育都分為游離核和細胞化兩個階段，且兩者發育形態非常相近：游離核階段都是一種液體形態，外珠被細胞中有豐富的淀粉粒，其他部分如雌配子體四周的側生周壁和絨氈層、中珠被等中的淀粉粒分布相對不多。雌配子體的細胞化過程是按照從外向內的順序進行的，且同時期其呈凝膠狀，由相對較大的薄壁細胞構成，其內部細胞壁上分布有少量的小淀粉粒。

4.3胚乳發育期

正常和葉生胚珠的胚乳發育過程基本上是一致的：初期積累大量的淀粉粒，且短期內不斷變大，然后開始積累類似球形的蛋白體，后期脂肪不斷變多。其中營養物質在胚乳中呈“中間密集、邊緣較少”的狀態進行分部。

4.4“錐狀”結構比較

正常和葉生胚珠的雌配子體上方和珠被內都有“錐狀”結構分部，但是在兩者中各自占有的比例不太一樣。其中“錐狀”結構在正常胚珠中的體積相對比較小，大概是整個體積的1/12，而葉生胚珠中“錐狀”結構大概是整個體積的1/8，基本上占據了珠被內的整個上方空間，所占體積比正常胚珠的大很多，并且其所占位置和正常胚珠相比更接近珠孔端。

4.5珠被發育

正常和葉生胚珠的珠被發育形式大體上也是一致的，只是在發端期組織的形態上不太相同。正常胚珠發端期的組織比較勻稱，沒有珠心和珠被的分化，這個時期的胚珠基本上都是由珠被組成的，且珠被細胞中有非常豐富的淀粉粒；而葉生胚珠發端期的“突起”主要有分泌腔、維管束和薄壁細胞，淀粉粒多分布在維管束密集處和“突起”與葉片結合處。在隨后的階段正常胚珠中開始有珠被和珠心的分化，珠被中淀粉粒比較豐富，而珠心中基本上沒有淀粉粒；而葉生胚珠中沒有珠心和珠被的分化。直到雌配子體游離核使其，正常和葉生胚珠中都出現了中珠被與外珠被的分化，兩種胚珠都具有“錐狀”結構，并且與中珠被和外珠被呈現出明顯的三個不同層次。雌配子體細胞化時期，兩種胚珠的內珠被均會出現。

5結論

5.1銀杏胚珠發育過程組織化學

胚珠發育初期銀杏幼胚珠細胞中布滿淀粉粒，沒有組織分化變化，之后漸漸有了珠被和珠心的分化，珠心細胞中沒有淀粉粒的分布，而珠被中有一定數量的淀粉粒。接下來，大概有十多天的時間，胚珠內開始出現圓形珠孔，珠心組織上部出現一個開口朝上的貯粉室。這個時期珠被細胞中已經分布有非常豐富的淀粉粒，但是珠心中依然沒有發現有營養物質的存在。傳粉時期，貯粉室里有豐富的花粉粒，靠近珠孔端方位的珠心細胞開始液泡化，并逐漸死亡，而靠近合點端的珠心組織開始分化形成游離核，然后進一步形成雌配子體。

銀杏雌配子體發育分為游離核和細胞化兩個階段，前者是一種液體形態，在組織切片上只能查看到海綿組織及其上面附著的一些游離核。此時外珠被細胞中有豐富的淀粉粒，其他部分如雌配子體四周的側生周壁和絨氈層、中珠被等中的淀粉粒分布相對不多。雌配子體的細胞化過程是按照從外向內的順序進行的，且同時期其呈凝膠狀，由相對較大的薄壁細胞構成，其內部細胞壁上分布有少量的小淀粉粒。在細胞化后期，其中的淀粉粒逐漸變大且數量也不斷增多，但是依然沒有脂肪、蛋白質等營養物質。

在胚乳期，細胞中會積累大量的淀粉粒，然后開始出現蛋白質，在發育后期脂肪數量也慢慢上升。此階段，胚中形成許多類似橢圓形的區域，而且里面分布有豐富的脂滴；胚中的淀粉粒數量也逐漸增多，但是比胚乳中的相對小一些，蛋白質數量依然比較少。

5.2葉生胚珠發育過程組織化學

三月中到下旬左右，葉籽銀杏雌花芽就會萌動，四月中旬左右，葉籽銀杏開始長葉子，并進入長葉的繁盛時期，這時，在某些葉子上看到葉生胚珠最原始形態“葉突起”。它在葉子上的數量一般不會超過十個，平均分布在在葉片的遠軸面和近軸面上，并卻葉子邊緣分布最多。四月下旬左右，葉突起會發育成胚珠狀態。五月中旬左右，胚珠開始迅速增大，與其他胚珠比，它的成長速度相對較慢。六月中旬左右，葉生胚珠開始緩慢增長。七月初，葉生胚珠的雌配子體全部細胞化，葉子銀杏點端的中珠以及正常胚珠開始木質化。七月中旬，這時，基本上葉生胚珠的珠體達到最大，外珠被上的中線比較明顯，這時，葉籽銀杏正常胚珠孔端的“錐狀”結構變窄，呈條狀。八月初，葉生胚珠的中珠全部都被木質化，其中的“錐狀”結構已全部退化。八月中旬，有些葉生胚珠的珠體沒有成長，還顯得比較小，這種情況下的胚珠多數是敗育的。葉生胚珠最終發育成為葉生種子，種子的表面會覆蓋比較密的白色粉末，體積相對比正常種子小。

結語

一般來看，同年銀杏比葉籽銀杏的生長早半月左右，正常胚珠又比葉籽銀杏葉生胚珠發育早大概半月左右，而且，葉生胚珠發育存在很大的異時性。氣候對于葉籽銀杏和銀杏胚珠發育有較大的影響。

參考文獻

[1]陳鵬，何鳳仁，錢伯林，等.中國銀杏的種核類型及其特征[J].林業科學，2004，40（03）：66-70.

[2]郭紅彥.銀杏營養貯藏蛋白質的分離鑒定及特性研究[D].南京：南京林業大學，2007.

[3]董雷雷，邢世巖，李際紅，等.葉籽銀杏trnS-trnG序列測定與分析[J].中國農學通報，2008，24（12）：168-172.

[4]傅秀紅，李峰，韋霄，等.銀杏種實發育過程中營養成分的動態變化研究[J].廣西植物，2008，20（03）：239-246.

[5]吉成均，安尼瓦爾·買買提，方精云.銀杏套細胞發育的解剖學研究[J].西北植物學報，2002，22（04）：780-785.

[6]王莉，金飚，林明明，等.銀杏雌性生殖器官發育過程的顯微觀察[J].植物學報，2009，44（06）673-681.