川芎有性生殖障碍的形态学研究

作者:邢金牛; 帅敏; 杜娅萍; 高伟苹; 舒梦瑶; 韩桂琪; 陈新; 何冬梅*; 郑川*
来源:中国中药杂志, 2023, 1-12.
DOI:10.19540/j.cnki.cjcmm.20231213.103

摘要

川芎是著名的川产道地药材,原植物Ligusticum chuanxiong长期采用无性栽培,存在有性生殖障碍,制约其种质创新。本研究基于比较解剖学研究思路,通过形态解剖、石蜡切片、染色压片以及结合扫描电镜技术,对川芎及其近缘野生藁本L. sinense的生殖生长各个阶段的花部特征、果实、种子进行了比较研究。结果表明川芎花药花粉母细胞减数第二次分裂期间存在异常,四分体时期小孢子大小不均匀、数量不一致;花药发育过程中绒粘层细胞未退化完全;花粉成熟期,花药壁存在细微裂缝,花药大部分不能正常释放花粉;成熟花粉粒表面凹陷、部分畸形,花粉无活力且不能进行体外萌发,花粉内淀粉、多糖和脂类物质明显不足;川芎开花盛期花丝较短,向下反曲;果期可见双悬果,但果实干瘪,种子皱缩。对比观察同期藁本,花药发育正常,花粉粒有活力,双悬果饱满;开花盛期,花丝较长且直立,明显高于柱头。川芎和藁本子房内均可见成熟胚囊,未见明显不同,柱头也无明显差异。结论认为,川芎雄蕊发育过程中,花粉母细胞减数分裂、四分体、绒毡层、花丝等结构异常发育,川芎具有雄性不育特征,是其有性生殖障碍的重要原因。

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