本實驗以小麥為材料,觀察小麥花粉在柱頭上萌發和花粉管生長情況。在示范鏡下觀察小麥雙受精過程中雌、雄性核的融合情況。并進行花粉人工誘導萌發試驗,測定花粉生活力。
(一)小麥花粉在柱頭上的萌發
取揚花時小麥柱頭的整體封片進行觀察。在制片中可看到小麥柱頭二裂,羽毛狀,具多分枝。大量花粉落在柱頭上,不少花粉正在萌發,或花粉管已伸入柱頭組織。轉換到高倍物鏡下,旋轉細聚焦器,可看到花粉管在柱頭分枝中的生長情況,有時能觀察到花粉管中的精子。
(二)花粉的人工誘導萌發試驗
利用簡易馬鈴薯培養基① 進行花粉人工培養誘導萌發試驗。
取即將散粉的玉米雄穗或小麥穗等適宜材料。將花粉灑在事先準備好的涂抹有一薄層馬鈴薯培養基的載玻片上。將載玻片放進鋪有粗濾紙的培養皿中,加適量水,以保持濕度。然后將培養皿置25℃左右的恒溫培養箱中進行人工培養,以誘導花粉萌發。
在開始培養后間隔一定時間(半小時、1小時、2小時、3小時……),取出載玻片在實體解剖鏡下觀察花粉的萌發情況,可粗略計算其萌發率。也可用醋酸洋紅或棉藍染色后觀察,可看到花粉長出萌發管,以及有1—2枚精子進入花粉管等情況。
(三)小麥的雙受精過程
當花粉管穿過珠孔將其內含物釋放入胚囊的助細胞中后,一枚精子趨向極核方向;另一枚精子進入卵細胞。進入卵細胞的精子向卵核靠攏,開始了配子融合。雌、雄配子核的融合過程大致如下:首先雌、雄性核的核膜在相互接觸處融合;然后精核中的染色質紐松解,并出現雄性小核仁;進一步,精核染色質和卵核染色質融合,同時雌、雄性核仁也相互融合成為一個較大的核仁。至此,精卵結合過程完成,形成合子(圖46-1)。合子經過一定時間的休眠后,開始細胞分裂,發育成為胚。精子與極核的融合比精子與卵細胞的融合開始稍早或同時開始。小麥的兩個極核在受精前只是相互靠攏而不融合。待精子與其中一極核靠攏后,三核同時開始融合。其融合的具體步驟與上述精卵融合過程相似,只是三核合并的速度要快得多。另外,精子與極核融合后形成的初生胚乳核的休眠期比合子的休眠期短,較快進入初生胚乳核的分裂。所以,常在制片中看到精卵結合尚在進行中,而初生胚乳核已開始分裂,形成若干胚乳游離核。 在示范鏡下觀察小麥受精過程中不同時期的永久制片。制片為小麥子房縱切面的連續切片。每觀察一張制片時都應先在低倍物鏡下按順序移動切面,找到所需要的切面,然后轉到高倍物鏡下,作仔細觀察。在示范鏡下,也可左右移動幾個連續切面,作一些補充觀察。
1.花粉管進入胚囊,并向助細胞中傾入精子觀察小麥胚珠珠孔端的卵器,其卵細胞較大,鴨梨形,一側緊貼有助細胞。轉動細聚焦器可看到助細胞中有染色較深的一枚或二枚精子(圖46-2,A)。
2.精卵的結合 制片中可觀察到有一枚精子進入卵細胞,并與卵核靠攏,開始了雌、雄性核融合過程;有些制片在卵核中可見到兩個大小不同的雌、雄性核仁,說明精卵結合正在進行中(圖46- 2,C)。
3.精子與極核融合 精子與極核融合過程進行很快,往往難以獲得制片。一般制片為初生胚乳核已形成,并開始核分裂;或者精子與極核即將完成融合,在合并的極核中可看到兩個大的雌性核仁和一個小的雄性核仁(圖46-2,B);另一些制片中則已有二個胚乳游離核形成,游離核一般較大,其中常有2—3個核仁,較易辨認。
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