芫花種子胚根細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)觀察

劉 芳 （南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京210037； 宿州職業(yè)技術(shù)學(xué)院博士工作站，安徽 宿州234101）

陳衛(wèi)連 （江蘇山水建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 句容212400）

沈永寶 （南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京210037）

芫花 （Daphne genkwa）是我國的特有灌木，許多學(xué)者對其進(jìn)行了多方面的研究［1－6］。然而關(guān)于芫花的發(fā)育學(xué)研究尚是空白。作者在觀察芫花果實(shí)和種子發(fā)育的基礎(chǔ)上［7］，利用透射電鏡觀察了芫花種子胚根細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)，以為進(jìn)一步研究芫花種子及胚提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

芫花3月底4月初開花，其種子發(fā)育期約為7周，第4周時(shí)，種胚呈現(xiàn)固態(tài)［7］；研究材料采自江蘇省南京市江寧區(qū)的野生芫花，從花后第4周起，采用4%戊二醛固定種胚，1周取1次種胚。

1.2 方法

樣品經(jīng)4%戊二醛 （0.2mol／L磷酸緩沖液配制，pH7.2）固定，0.1mol／L磷酸緩沖液清洗，1%鋨酸 （0.2mol／L磷酸緩沖液配制，pH7.2）固定，0.1mol／L磷酸緩沖液清洗，丙酮系列脫水 （30%、50%、70%、90%各1次，純丙酮2次）；丙酮與Epon812包埋劑 （1∶1，1∶2）滲透各1次，純Epon812包埋劑滲透過夜 （30℃24h、40℃24h、60℃48h），烘箱內(nèi)聚合，修塊，LKB－Ⅴ型超薄切片機(jī)半薄切片定位，超薄切片，醋酸鈾、檸檬酸鉛雙染色，用日立牌HITACHI H－600透射電子顯微鏡觀察、拍片。

2 結(jié)果與分析

第1周時(shí)，芫花種子內(nèi)部呈膠狀，乳白色，無胚；第2周時(shí)，芫花種子內(nèi)部開始固化，內(nèi)種胚呈鐵銹色，出現(xiàn)胚的雛形；第3周時(shí)，種胚進(jìn)一步伸長，呈半固態(tài)；種皮呈紫褐色［7］。

第4周時(shí)，芫花種子胚根具有明顯的細(xì)胞核、含有少量脂肪體和大量質(zhì)體 （圖1A）；可見線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，但是數(shù)量不多；有少量、小的高電子致密塊狀物質(zhì)［8］（圖1B）。

第5周時(shí)，芫花種子胚根細(xì)胞核依然明顯 （圖1C）；同時(shí)線粒體數(shù)量大增，并且出現(xiàn)了淀粉粒；高電子致密塊狀物質(zhì)明顯增多、增大；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)清晰可見 （圖1D）。

第6周時(shí)，芫花種子胚根核仁清晰可見，體積變小 （圖1E）；脂肪體和高電子致密塊狀物質(zhì)增多，而線粒體數(shù)量大幅下降；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)清晰可見 （圖1F）。

第7周時(shí)，核仁清晰可見，體積變小；高電子致密塊狀物質(zhì)變大；淀粉粒數(shù)量增多、體積變大；脂肪粒變小，但是數(shù)量增多 （圖1G）；線粒體很少，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)清晰可見 （圖1H）。

圖1 4～7周芫花種子的胚根細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)

3 小結(jié)與討論

發(fā)育成熟的芫花種子很小，似芝麻粒大小，呈黑色，由胚、子葉和種皮組成，無胚乳；胚小，子葉大。芫花種子胚根細(xì)胞呈不規(guī)則長方形至多邊形；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量無明顯變化；高電子致密物質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)呈不均勻分布，而陳淑芬等［8］所研究的七葉樹種子胚根細(xì)胞的高電子致密物質(zhì)則多附著在內(nèi)染色質(zhì)、細(xì)胞核膜及細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)膜上，二者的分布差異很大，這可能是不同物種間的差異。在胚根的發(fā)育過程中，核質(zhì)比由大變小，核仁變??；淀粉粒由無到有、逐漸增多；脂肪粒由少逐漸增多，幾乎充滿整個細(xì)胞，這與汪矛等［9］對蓮幼苗胚根的研究一致。線粒體先增加，說明胚根處于快速發(fā)育期，新陳代謝旺盛，到第6周時(shí)，快速下降，說明胚根已近發(fā)育成熟，新陳代謝變慢，本結(jié)果符合胚根發(fā)育過程中生理生化變化特點(diǎn)。從整個過程看，胚根組織逐漸發(fā)育成具有貯藏功能的成熟組織。

［1］田朝陽，胡 穎，郭二輝，等.河南野生木本紫花觀賞植物資源調(diào)查分析 ［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2008，36（2）：134－142.

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［7］劉 芳.芫花居群遺傳多樣性分析及保護(hù)策略 ［D］.南京：南京林業(yè)大學(xué)，2011.

［8］陳淑芬，喻方圓，甘習(xí)華.脫水前后七葉樹種子發(fā)芽率及胚根細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化 ［J］.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2008，32 （6）：57－60.

［9］汪 矛，孫克蓮，王 麗，等.蓮幼苗的胚根發(fā)育及其篩分子研究 ［J］.西北植物學(xué)報(bào)，2002，22（1）：146－149.