小麦花粉萌发与双受精过程

实验四十六 小麦花粉萌发与双受精过程

　　本实验以小麦为材料，观察小麦花粉在柱头上萌发和花粉管生长情况。在示范镜下观察小麦双受精过程中雌、雄性核的融合情况。并进行花粉人工诱导萌发试验，测定花粉生活力。

　　（一）小麦花粉在柱头上的萌发

　　取扬花时小麦柱头的整体封片进行观察。在制片中可看到小麦柱头二裂，羽毛状，具多分枝。大量花粉落在柱头上，不少花粉正在萌发，或花粉管已伸入柱头组织。转换到高倍物镜下，旋转细聚焦器，可看到花粉管在柱头分枝中的生长情况，有时能观察到花粉管中的精子。

　　（二）花粉的人工诱导萌发试验

　　利用简易马铃薯培养基① 进行花粉人工培养诱导萌发试验。

　　取即将散粉的玉米雄穗或小麦穗等适宜材料。将花粉洒在事先准备好的涂抹有一薄层马铃薯培养基的载玻片上。将载玻片放进铺有粗滤纸的培养皿中，加适量水，以保持湿度。然后将培养皿置25℃左右的恒温培养箱中进行人工培养，以诱导花粉萌发。

　　在开始培养后间隔一定时间（半小时、1小时、2小时、3小时……），取出载玻片在实体解剖镜下观察花粉的萌发情况，可粗略计算其萌发率。也可用醋酸洋红或棉蓝染色后观察，可看到花粉长出萌发管，以及有1—2枚精子进入花粉管等情况。

　　（三）小麦的双受精过程

　　当花粉管穿过珠孔将其内含物释放入胚囊的助细胞中后，一枚精子趋向极核方向；另一枚精子进入卵细胞。进入卵细胞的精子向卵核靠拢，开始了配子融合。雌、雄配子核的融合过程大致如下：首先雌、雄性核的核膜在相互接触处融合；然后精核中的染色质纽松解，并出现雄性小核仁；进一步，精核染色质和卵核染色质融合，同时雌、雄性核仁也相互融合成为一个较大的核仁。至此，精卵结合过程完成，形成合子（图46-1）。合子经过一定时间的休眠后，开始细胞分裂，发育成为胚。精子与极核的融合比精子与卵细胞的融合开始稍早或同时开始。小麦的两个极核在受精前只是相互靠拢而不融合。待精子与其中一极核靠拢后，三核同时开始融合。其融合的具体步骤与上述精卵融合过程相似，只是三核合并的速度要快得多。另外，精子与极核融合后形成的初生胚乳核的休眠期比合子的休眠期短，较快进入初生胚乳核的分裂。所以，常在制片中看到精卵结合尚在进行中，而初生胚乳核已开始分裂，形成若干胚乳游离核。　　在示范镜下观察小麦受精过程中不同时期的永久制片。制片为小麦子房纵切面的连续切片。每观察一张制片时都应先在低倍物镜下按顺序移动切面，找到所需要的切面，然后转到高倍物镜下，作仔细观察。在示范镜下，也可左右移动几个连续切面，作一些补充观察。

　　1．花粉管进入胚囊，并向助细胞中倾入精子观察小麦胚珠珠孔端的卵器，其卵细胞较大，鸭梨形，一侧紧贴有助细胞。转动细聚焦器可看到助细胞中有染色较深的一枚或二枚精子（图46-2，A）。

　　2．精卵的结合 制片中可观察到有一枚精子进入卵细胞，并与卵核靠拢，开始了雌、雄性核融合过程；有些制片在卵核中可见到两个大小不同的雌、雄性核仁，说明精卵结合正在进行中（图46－ 2，C）。

　　3．精子与极核融合 精子与极核融合过程进行很快，往往难以获得制片。一般制片为初生胚乳核已形成，并开始核分裂；或者精子与极核即将完成融合，在合并的极核中可看到两个大的雌性核仁和一个小的雄性核仁（图46-2，B）；另一些制片中则已有二个胚乳游离核形成，游离核一般较大，其中常有2—3个核仁，较易辨认。