4-3 花药的发育和花粉粒的形成过程-2017
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花药的发育和花粉粒的形成囊。
裂开的花粉囊散出花粉,为下一步进行传粉作好准备(图4-32,图4-33)。
一、花药的发育最初,在花托上产生雄蕊原基,从雄蕊原基进而形成的花药原始体在结构上十分简单,外面是一层表皮细胞,表皮之内是一群形状相似、分裂活跃的幼嫩细胞。
以后由于原始体在四个角隅处细胞分裂较快,使原始体呈现出四棱的结构形状,并在每棱的表皮下出现一个或几个体积较大的细胞,这些细胞的细胞核大于周围其他细胞,细胞质也较浓,称为孢原细胞(archesp- orial cell)。
从花药横切面上看,每一角隅处的孢原细胞数在不同植物种类中并不一样,有的只有一个,如小麦、棉;但一般是多个;从纵切面上看,这些细胞在角隅处作一列或数列纵向排列。
孢原细胞的进一步发育是经过一次平周分裂,形成内、外两层细胞,外面的一层细胞称初生壁细胞(primary wall cell),与表皮层贴近,以后经过一系列的变化,与表皮一起构成花粉囊的壁层;里面的一层细胞称造孢细胞(sporogenous cell),是花粉母细胞的前身,将由它发育成花粉粒。
在花药中部的细胞进一步分裂、分化,以后构成花药的药隔和维管束(图4-34)。
初生壁细胞以后又进行一次或数次平周分裂(因植物种类而异),产生3—5层细胞。
外层细胞紧接表皮,细胞体积较大,称为药室内壁(endothecium)。
当花药成熟时这层细胞向半径方向伸展扩大,并在大多数植物种类里,细胞壁的内切向壁和横向壁上发生带状的加厚,而外切向壁仍是薄壁的。
带状加厚一般是纤维素的,成熟时略微木质化。
这层壁加厚的细胞层又称纤维层(fibrous layer)。
纤维层细胞的带状加厚有助于花药的开裂和花粉的散放(图4-35)。
有些植物如水鳖科的一些种类和闭花受精植物,药室内壁并不发生带状加厚;花药由顶孔开裂的植物,药室内壁同样也无带状加厚。
两花粉囊之间的交界处有几个薄壁的唇形细胞出现,在花药成熟开裂时形成裂缝,称为裂口(stomium),是成熟花粉散出之处。
植物中的花粉形成过程花粉粒的发育过程:成熟的花粉粒传至柱头上,经过相互识别,排斥亲缘较远的异属和异种花粉粒,接受同种花粉粒,或排斥自己的(同株或同花)花粉粒,接受同种不同基因型的花粉粒。
被柱头接受的有亲和性的花粉粒,吸水膨胀后,内壁经外壁上的萌发孔向外突出,形成花粉管,得以萌发。
从花粉粒传至柱头到萌发,需经过一定的时间。
这段时间的长短因植物而异。
例如水稻、甘蔗、高粱等,几乎在传粉后立即萌发;玉米、橡胶草等需要5分钟左右;棉花需1~4小时。
花药的发育过程:雄蕊起始于花芽中的雄蕊原基,雄蕊原基的顶端为花药发育的区域。
花药发育初期,结构简单,外层为一层原表皮,内侧为一群基本分生组织。
不久,由于花药四个角隅处分裂较快,花药呈四棱形。
以后在四棱处的原表皮下面分化出多列体积较大,核亦大,胞质浓,径向壁较长,分裂能力较强的孢原细胞(archesp-orial cell)。
随后孢原细胞进行平周分裂,成内、外两层,外层为初生周缘层;内层为初生造孢细胞,初生周缘层细胞继续平周分裂和垂周分裂,逐渐形成药室内壁、中层及绒毡层。
花药中部的细胞逐渐分裂,分化形成维管束和薄壁细胞,构成药隔。
花粉粒成熟后,纤维层细胞失水,所产生的机械力使花药在裂口处断开,花粉粒由裂口处纵轴形成的裂缝散出。
花粉囊壁因绒毡层的解体而消失,或仅存痕迹,只剩有表皮及纤维层。
扩展资料花粉粒萌发的主要因素花粉粒中贮存的酶和各种代谢物质,是花粉萌发的重要因素。
例如花粉粒和花粉管中存在的角质酶,可降解大多数植物柱头表面存在的角质层,使花粉粒能从柱头组织中吸收萌发所必需的水分,并为花粉管的生长打开了通道。
花粉粒中贮存的代谢物质。
为花粉管的最初生长提供了物质基础。
另外,湿性柱头表面的分泌物,为花粉萌发提供了必需的基质,特别是其中的酚类物质的变化,对花粉的萌发可起促进或抑制的作用。
干性柱头虽无分泌物溢出,但其表面的亲水性蛋白质薄膜,有辅助粘着花粉或水合花粉,使花粉获得萌发所必需的水分的作用。
简述植物花粉粒的发育成熟过程
植物花粉粒的发育成熟过程分为花药发育和花粉粒发育两个阶段。
1. 花药发育阶段:
花药是花的一部分,是花粉粒产生的地方。
在花药发育阶段,花药母细胞会经历几个细胞分裂过程,从而形成四个细胞,称为四分体。
这四个细胞中,有三个细胞会逐渐退化,而剩下的一个细胞则会继续发育成为花粉粒。
2. 花粉粒发育阶段:
在花粉粒发育阶段,花粉粒继续发育成熟。
这个发育过程包括一系列的形态和细胞学上的变化。
花粉粒内部会有一个发育快速的细胞称为远心细胞,它会逐渐长大并形成两个细胞,称为内外细胞。
这两个细胞之间的细胞壁称为孔洞壁。
同时,花粉粒的外壁也会发生变化。
外壁分为两层,内层称为内殖质,外层称为外殖质。
这两层外壁在发育过程中会发生重组,形成一个多层的壁鞘,壁鞘上通常会有脊纹和孔洞。
花粉粒发育过程中最后的步骤是花粉粒的解理。
解理是指花粉粒的外壁鞘裂开,使内外细胞裸露出来。
这样,花粉粒就成熟了,可以被风或昆虫传播到其他花朵上,进行授粉和受精。
花卉的花药发育与花粉生殖机制花卉的花药发育与花粉生殖机制是指花卉中与花粉产生和传播相关的生物学过程。
花药是花朵中的一个部分,它负责花粉的产生和释放。
而花粉则是植物繁殖的关键之一,其结合雌蕊中的胚珠,完成了植物的有性繁殖。
一、花药的发育过程花药的发育是一个复杂的过程,通常在花蕾形成后开始,直到花朵开放为止。
一般来说,花药的发育可以分为四个阶段:分生组织形成、花芽腔的形成、花药壁的发育和花粉孢子的生成。
在花药发育的早期,分生组织开始形成。
分生组织是一种产生其他各种组织和细胞类型的组织,它通过细胞分裂和分化,为花药的后续发育提供了物质基础。
随着分生组织的形成,花芽腔开始出现。
花芽腔是花药的内部空腔,其中包含了花药壁细胞。
花药壁细胞的发育是花粉生成的重要步骤,它们通过不断分裂和分化,最终形成四个花药室。
在花药室形成后,花药壁细胞开始发育。
花药壁细胞的发育过程中,包括细胞壁的合成和增厚、色素的积累以及细胞质的退化等。
这一过程中,花粉母细胞也开始形成。
花粉孢子是经过减数分裂形成的单细胞结构,它是花粉的前体细胞。
花粉孢子的生成是花药发育的最后一个阶段,它在花药壁细胞的内部不断分裂和发育,最终形成成熟的花粉颗粒。
二、花粉的生殖机制花粉是植物有性繁殖的媒介,它通过传播精子与雌蕊中的胚珠结合,完成受精过程。
花粉生殖机制主要包括花粉的传播、花粉管的生长和与胚珠的结合。
花粉的传播是指花粉从花药中的释放到其他花朵的柱头表面。
花粉的传播方式多种多样,可以通过风、昆虫、鸟类、蝴蝶等方式进行。
不同的植物具有不同的传粉方式,有些植物依赖外界的传粉媒介,而有些植物则能自身完成花粉的传播。
花粉管的生长是指花粉在进入花柱后,通过花粉管的延伸到达胚珠,进行精子的释放和受精。
花粉管的生长需要受到适宜的环境条件和外界的信号调控。
在花粉管的生长过程中,它需要克服物理障碍和与花柱的相互作用,最终到达胚珠位置。
与胚珠的结合是花粉生殖机制中的最后一步,它决定了花粉是否能够成功进入胚珠,完成受精过程。