元江箭竹花器官形态与解剖观察及其败育分析

[目的]以元江箭竹花序与花器官为研究对象,进行形态解剖学观察研究,分析元江箭竹花序特征与开花特性及结实率低的原因,并试图通过组培技术改变其败育状况,为元江箭竹生殖生物学及育种工作提供新的理论数据.[方法]采用解剖观察的方法对花器官进行形态与解剖结构特征描述,运用石蜡切片对其雌、雄配子体的发育过程进行研究,采用TTC染色法测定花粉活力,并对野外与组培条件下花药的发育情况进行比较与分析.[结果]元江箭竹花序顶生,偶具侧生,花序具总柄,由1片营养叶包裹.整个花序为单轴分枝,顶部小穗发育早于基部小穗,为有限花序,单个小穗基部小花先开放,因此属无限花序.每个小穗含4～5朵小花,小花均长0.9cm,小花间由小穗轴相连,小穗轴顶端膨大具白色绒毛.小穗基部具颖片2枚;内、外稃对生,各1片;浆片3枚;雌蕊1枚;雄蕊3枚.浆片位于内稃与雄蕊之间,小花发育成熟,浆片吸水膨胀,花药伸出,花药为淡黄绿色或紫红色,花药具4室.未成熟花药壁从外向内依次由表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞组成.花药发育至二分体时期,绒毡层开始退化,绒毡层细胞属于腺质型.成熟花粉粒为二细胞型,花粉粒平均直径为43.92 μm,被TTC染成红色,活力为54.78％,但萌发率极低,甚至不萌发,花粉败育,其败育方式可总结为绒毡层过度发育、花药壁皱缩、花粉粒退化、空壳花粉粒4种类型.子房为2心皮1室,侧膜胎座,倒生胚珠,双珠被,柱头2裂呈羽毛状,短花柱长柱头型,雌雄同熟、异位.组培条件下,花芽可正常发育成小穗并开花,内外稃张开花药伸出小穗外.花药壁纤维层加厚明显,呈连续性,但多数花粉粒仍出现空壳现象.[结论]元江箭竹为混合花序,单轴分枝,开放型风媒花.元江箭竹属于典型的雄性不育,无法形成有效花粉是导致元江箭竹结实率低的主要原因.元江箭竹花芽在组培条件下可继续开花,花药伸出小穗外,但花粉发育仍然异常,通过组培技术无法改变其败育现象,说明元江箭竹的雄蕊败育可能并非养分不足造成的.