灯盏花小孢子发育及其与花器形态变化特征的相关性研究
作者：赵卫敬，严胜柒，崔明昆，张云峰，官会林。
【摘要】 目的灯盏花两性小花中雄核发育呈现出高度的不同步化，给单核花粉时期的准确判定带来不便。而准确判定灯盏花单核花粉时期的小花形态，可为下一步进行灯盏花繁殖生物学及花药培育奠定基础。方法实验结合两性小花顶端的色泽、苞片的形态、小花的长度与小孢子发育过程的观察，对灯盏花小孢子发育及其花器形态学特征的相关性进行了研究。结果当灯盏花两性小花顶端色泽为嫩绿，苞片开放度为D，小花长度在0.1～0.17 cm时，单核花粉的比例可达50%左右。结论以小花顶端的色泽、苞片的形态、小花的长度为标准可有效判定灯盏花小孢子发育阶段。
Abstract：ObjectiveTo investigate the relationship between the stage of androgenesis and flower character of the stage of uninucleate pollen for further study in meiosis and anther culture in Erigeron breviscapus(Vant.) Hand—Mazz.MethodsThe relationship between the stage of androgenesis and flower character was determined by flower character investigation and development course of microspore in flowerlet. ResultsWhen the top color of flower was little green, the open degree was D, the flowerlet length reached 0.1～0.17cm, 50% cell in anther was uninucleate pollen, and the responsible anther could reach 65% in anther culture. ConclusionThe rule can be effective for determining the stage of main stage during androgensis in Erigeron breviscapus (Vant.) Hand—Mazz.
Key words：Erigeron breviscapus (Vant.) Hand—Mazz; Androgenesis; Flower character。
灯盏花又名灯盏细辛，为菊科飞蓬属短葶飞蓬Erigeron breviscapus (Vant.) Hand—Mazz.植物，主要分布于云南、湖南、广西、四川、贵州和西藏等省区，其中95％以上的资源分布于云南［1］。2007年对云南灯盏花主要分布区的种质资源调查的结果表明除滇西北的资源分布还生长繁茂外，其余地区资源多处于枯竭状态［2］，结果与2002年的结论基本一致［3］。开展灯盏花野生变家种成为解决灯盏花资源短缺的重要手段。
灯盏花栽培中一直缺乏优良的栽培品种，栽培种源大多是从野生资源中筛选出的有效成分含量较高的植株，通过组培快繁后，再以组培后代的小群体繁殖后代种子为栽培种源。花药、花粉培养作为快速获得纯合二倍体的技术手段，不仅可得到遗传背景丰富的育种资源，同时也可用于雄核发育及基因表达模式的研究［4，5］，目前在小麦、玉米、水稻、辣椒等作物上都取得了很大的进展［5］。作为菊科的灯盏花，两性小花中的雄核发育呈现出高度的不同步性，给单核花粉时期的准确定位带来极大的困难［6］。本实验结合两性小花顶端的色泽、苞片的形态及小花的长度与小孢子发育过程的观察，对灯盏花小孢子发育及其花器形态学特征的相关性研究，为下一步进行灯盏花花药培养奠定了基础。
1 材料与方法。
灯盏花花蕾取自云南师范大学生命科学学院的实验园地，原始材料采集于云南丘北，实验编号为E28。取材时间为2009—04—20，随机取样。采集时将不同发育期的花朵放入卡诺固定液中固定24 h，经95%、80％的乙醇冲洗，然后保存于70％的乙醇中，置4℃条件下保存备用。制片时，花序在1 mol/L HCl中60℃水解15～20 min，取一枚两性小花，测量并记录长度，然后切取中上部，改良苯酚品红染色5～10 min后压片，在Motic光学显微镜下观察并于1 000×下照相。
2 结果。
2.1 灯盏花的花器特征短葶飞蓬的头状花序单生于茎或分枝的顶端，直径2～3 cm。花序由外围的舌状花和中央的管状花构成，舌状花花数为90～220，管状花花数为130～350。舌状花舌片长1～1.3 cm，宽0.1 cm左右，近管部1/4处被稀疏毛，舌片基部连合成短管，管部长0.2～0.25 cm，被毛，仅具雌蕊，单性花，可结实。舌状花的柱头长，颜色呈紫红色、黄色或白色等，表现出丰富的多态现象。萼片特化为冠毛。管状花黄色，长0.35～0.4 cm，花冠管基部具环形蜜腺，两性花。聚药雄蕊由5枚雄蕊形成，花丝互相分离而花药边缘互相连合形成空筒形。结果与李鹂等［7］的观察一致。通过初期的实验观察，发现灯盏花的茎高及基部叶片数、茎叶片数等与小孢子发育进程都没有明显的相关性，对花序径长及其高度也同样如此。雌花与两性花的相对高度及两性小花径粗虽与小孢子发育有一定的关联，但不易观察测量，且有不少例外。经反复比较，确定以两性小花顶端颜色、苞片开度及小花长度三者作为相关的形态学指标。