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花粉管萌发步骤 种子植物特有的结构 相当于一个小孢子和由它发育的前期雄配子体 在被子植物成熟花粉粒中包含2个或3个细胞 即一个营养细胞和一个生殖细胞或由其分裂产生的两个精子 在两个细胞的花粉粒中 两个精子是在传粉后在花粉管中由生殖细胞分裂形成的 在裸子植物的成熟花粉粒中包含的细胞数目变化较大 从1 5个或更多个细胞 其中有1 2个原叶细胞 是雄配子体中残留的几个营养细胞 形成后往往随即退化 在被子植物的雄配子体中已完全消失 花粉多为球形 赤道轴长于极轴的称为扁球形 特别扁的称为超扁球形 相反地 极轴长于赤道轴的称为长球形 特别长的称为超长球形 花粉在极面观所见赤道轮廓 可呈圆形 具角状 具裂片状等等 在赤道面观 花粉轮廓可呈圆形 椭圆形 菱形 方形等等 花粉大小因种而不同 变化很大 最小的花粉见于紫草科的勿忘草 约 4 8 微米 2 4 微米 大型花粉直径为100 200微米 姜属 120 150微米 锦葵科的许多属种 以及牵牛 芭蕉属等 大多数花粉最大直径约为20 50微米 水生植物大叶藻花粉细长 约为 1200 2900 微米 3 5 9 5 微米 花粉粒的内壁通过花粉外壁上的萌发孔 或沟 向外伸出的细管 一般每个花粉粒萌发时产生一个花粉管 具多萌发孔的花粉粒开始可以同时长出数个花粉管 但最终只有一个继续生长 花粉管是靠其末端生长的 在高倍显微镜下可见花粉管末端有一个透明的半球形区域称帽区 帽区之后的细胞质中含有多种细胞器 这与花粉管的生长有关 花粉管长到一定长度后 原来花粉粒中的内含物全部集中到花粉管的前端 花粉管从柱头经花柱到子房 再进入胚珠及胚囊 将花粉管中的两个精子及全部内含物释放到胚囊中 以便受精作用的进行 花粉萌发和花粉管生长一般分为四个阶段 吸涨 停滞 花粉管发端及花粉管迅速伸长阶段 各个阶段所需时间因种而不同 并决定于花粉本身所储存食物及外界因子 花粉管的生长区只限于末端几个微米 区内富含RNA 蛋白质以及PAS 正反应物质 生长区有许多小泡 可能从高尔基体的嵴膜末端形成 生长区后面的细胞质含细胞器和淀粉体 萌发的特征是静止的高尔基器转变为一个活动的器官 产生小泡 在细胞质中形成液泡 在自然界柱头为花粉萌发提供一个合适的场所 花粉粒落在柱头上后 即发生吸涨水合 大量吸水 并由于营养核中mRNA的大量形成而产生专一性蛋白质 使花粉萌发 长出花粉管 这些专一性蛋白质与柱头表膜的专一性蛋白质起识别作用 双方是否亲和 决定于花粉外壁和柱头表膜上的酶和抗体的特性 如果是亲和的 花粉可以萌发 并长进花柱组织和胚囊 许多植物的花粉可以在培养基上萌发 长出花粉管 花粉萌发一般要求有一种碳水化合物 最常用的是蔗糖 糖在培养基中有两个作用 一是保持渗透压 二是作为花粉代谢的底物 硼对花粉管生长有促进作用 钙对花粉管生长也有明显作用 成熟花粉具有较强的活力 在适宜的培养条件下能萌发和生长 影响因素 物种 花粉成熟程度 气候 培养条件 实验中通过改变培养条件 利用正交实验法测定花粉管长度 可以找出促进花粉管生长的最住培养条件 实验材料 培养皿 滴管 显微镜 恒温培养箱 电炉 培养基 质量分数为5 20 的蔗糖 0 5 1 的琼脂 0 04 的硼酸 pH5 8 6 4 0 01 中性红染液 培养基的配制 固体 在配制培养基时 琼脂浓度不变 硼酸 蔗糖的浓度改变 pH和培养温度也改变 用以观察何种组合更适于花粉萌发和生长 若培养基不是当天使用 则需要高压灭菌 确定硼酸 蔗糖 温度 pH4种因子的水平值 实验中对选择低 中 高3种水平 以l 2 3表示 见因子水平表 按配制方案表配制培养基 本次实验不做 步骤1 每组 在小培养皿盖内侧加0 5ml培养基溶液 将花粉散播在培养基上 将花粉洒落在培养液面上悬浮培养 切忌猛烈晃动 以免花粉下沉在溶液中 影响萌发吸取0 5mL中性红染色液滴到培养基上有花粉处 将花粉染色0 5min 用吸水纸在培养基边缘将染液吸干 吸取2mL水注入到培养皿的底 盖上散播有花粉的培养皿的盖 同样培养另外一皿花粉 不加中性红 室温放置培养10 15min后开始镜检 10 在培养45 60min后 置于显微镜下观测 每种处理观测3个视野 花粉数量 40为有效视野 统计萌发率 3个视野中总花粉数 100个 将结果记入表格 实验步骤2 每人 1 按每人实验要求在小培养皿内加1ml相应培养基 迅速将其展开成薄层培养基 2 将花粉洒落在培养液面上悬浮培养 切忌猛烈晃动 以免花粉下沉在溶液中 影响萌发3 将小培养皿盖好放置于大培养皿中 垫湿纸巾 4 定时观察 花粉数量 40为有效视野 观察至少3个视野 统计萌发率 花粉管长度 3个视野中总花粉数 50个 萌发率 花粉管长度 花粉直径的一半为有效数据 花粉管长度 在3个视野中随机记录 原始数据 结果
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