鄒恬靜，沈謹(jǐn)花，齊蕊，費(fèi)永俊 （長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025）

紅豆杉屬 （Taxus）植物集觀賞、藥用和材用于一體。我國(guó)有4種1變種[1]，即東北紅豆杉 （T.cuspidata）、西藏紅豆杉 （T.wallichian）、云南紅豆杉 （T.yunnanensis）、紅豆杉 （T.chinensis）和南方紅豆杉 （T.chinensis var.mairei）。其中南方紅豆杉為我國(guó)特有樹種紅豆杉的變種，是我國(guó)珍貴的植物資源，主要分布于華東、中南、西南以及陜西、甘肅、臺(tái)灣等地[2]。南方紅豆杉因含有高活性抗癌物質(zhì)紫杉醇及其他藥用活性物質(zhì)而深受醫(yī)藥界和商業(yè)界的高度重視，也因此遭受掠奪性的開發(fā)。由于南方紅豆杉自然繁殖更新能力的局限性使得該物種現(xiàn)存數(shù)量越來(lái)越少，目前已處于瀕危狀態(tài)，1999年被國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)其為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物。南方紅豆杉雌雄異株，風(fēng)媒傳粉，自然居群散生異齡，花期雄早雌晚，致使傳粉受精過(guò)程受阻，自然結(jié)實(shí)率低，加上種子具有深休眠的特點(diǎn) （自然條件下需經(jīng)2冬1夏才能萌發(fā)），其自然種群更新困難，物種處于極度瀕危的狀態(tài)[3]。

本研究對(duì)南方紅豆杉小孢子的發(fā)生和發(fā)育進(jìn)行了初步觀察，以期從生殖生態(tài)學(xué)方面為南方紅豆杉的保護(hù)提供理論指導(dǎo)，為進(jìn)一步開發(fā)利用研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

南方紅豆杉小孢子葉球采自湖北省荊州市行署大院院內(nèi)自然生長(zhǎng)的成年南方紅豆杉植株。從2012年9月15日到翌年的2月15日，每10～15日采1次小孢子葉球。

將采回的小孢子葉球在解剖鏡下剝?nèi)ジ镔|(zhì)芽鱗后用FAA固定液固定，按常規(guī)的石蠟切片技術(shù)包埋，用Laica切片機(jī)連續(xù)切片，切片厚度8μm。用1%番紅—0.1%固綠對(duì)染顯示其細(xì)胞結(jié)構(gòu)[4]，加拿大樹膠封片后在Laica DME顯微鏡觀察拍照。

2 結(jié)果與分析

觀察結(jié)果顯示：在湖北荊州，南方紅豆杉于6月底形成小孢子葉球原基，一般長(zhǎng)在一年生的嫩枝上，從葉腋中生出。小孢子母細(xì)胞在11月下旬開始進(jìn)行第一次減數(shù)分裂，形成二分體 （圖1e）；在12月底時(shí)進(jìn)行第二次減數(shù)分裂，形成四分體 （圖1f）；翌年1月中旬四分體解體后形成單核小孢子，至2月中旬發(fā)育為成熟花粉粒，花粉粒無(wú)氣囊，小孢子葉軸伸長(zhǎng)，將成熟的小孢子囊推出，南方紅豆杉進(jìn)入散粉期。南方紅豆杉是典型的風(fēng)媒植物，小而輕的花粉在風(fēng)力作用下長(zhǎng)距離傳播，最終被胚珠頂端的傳粉滴捕捉進(jìn)入胚珠[5]?；ǚ圻M(jìn)入胚珠后在珠心上方萌發(fā)，形成花粉管[6－7]，使其內(nèi)部的精子與頸卵器結(jié)合形成受精卵。

圖1 南方紅豆杉小孢子葉球和小孢子的發(fā)生

3 討論與小結(jié)

本研究結(jié)果表明，在湖北荊州，南方紅豆杉小孢子葉球從6月底開始分化，小孢子母細(xì)胞在11月中旬形成，經(jīng)過(guò)2次減數(shù)分裂后于12月底形成四分體，翌年1月中旬四分體解體后形成單核小孢子，翌年2月中旬發(fā)育為成熟花粉粒后開始散粉。而在云南省祿豐縣，云南紅豆杉 （T.yunnanensis）小孢子葉球從6月底開始分化，小孢子11月形成，到下一年3月散粉[8]；在加拿大的維多利亞島，太平洋紅豆杉 （T.brevifolia）小孢子10月形成，到下一年3月或4月散粉[9]；在美國(guó)的賓夕法尼亞州，密西根州及伊利諾斯州，加拿大紅豆杉 （T.canadensis）的小孢子10月形成，到下一年4月成熟[10－11]；在英國(guó)倫敦，歐洲紅豆杉 （T.baccata）的小孢子葉球發(fā)育開始于8月，小孢子在下一年2月成熟[10，12]。這些同屬植物小孢子發(fā)育時(shí)間的差異可能是適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻慕Y(jié)果，其中南方紅豆杉與云南紅豆杉的小孢子發(fā)育時(shí)間差異最小。南方紅豆杉從小孢子葉球的分化到小孢子形成歷時(shí)6個(gè)月，而云南紅豆杉小孢子的這一時(shí)期則經(jīng)歷了5個(gè)月，比前者的時(shí)間短；南方紅豆杉小孢子到精子形成歷時(shí)2個(gè)月，而云南紅豆杉小孢子的這一時(shí)期卻歷時(shí)3個(gè)多月，比前者時(shí)間長(zhǎng)。小孢子母細(xì)胞經(jīng)2次減數(shù)分裂形成四分體，四分體處于同一平面上，這與已報(bào)道的紅豆杉屬植物的小孢子四分體類型相同[10，12－13]。

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