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色木槭(Acer mono Maxim.)又名五角槭,色木,隶属槭树科(Aceraceae)槭属(Acer)。色木槭的花按形态可分为雄花与两性花,种群中存在雄花与两性花同株的个体以及完全的雄株个体,属雄全异株性系统。雄花具8枚雄蕊,开花时紧贴花瓣,随着花药成熟开裂花丝伸长并且发生内弯运动;雌蕊部分或者仅剩残痕柱头,或者可以看到两裂的柱头,但都无花柱和子房。两性花则具有完整的雌蕊(二分裂柱头,花柱和子房),雄蕊也是8枚,但花丝较短,不发生运动现象,且成熟雄蕊的花药不开裂,花粉无法散出,所以两性花从功能上来看为功能雌花(以下简称为两性花)。为探究2种性别花的结构特征,我们主要应用石蜡切片技术和光学显微镜技术对色木槭雄花和两性花发育过程的细胞形态学进行研究,得出以下结论:
1、色木槭两性花雄蕊不散粉的原因在于其花药不开裂,是一种结构性不育。两性花中雄蕊发育早期与雄花没有明显区别,但在2细胞花粉形成后,两性花花药中绒毡层解体缓慢,成块滞留,导致成熟花药不干燥;同时两个花粉囊连接处缺少与花药开裂有关的唇细胞结构,因此两性花花药成熟后,花粉囊无法开裂散粉。而雄花成熟花药中几乎没有残留绒毡层,且有唇细胞结构,随着花药的成熟,花粉囊从唇细胞处开裂散粉。所以功能性雌花的成因在于其成熟花药的不开裂。
2、色木槭雄花中的雌蕊发育至大孢子四分体后发生选择性败育,表现为胚珠细胞界限开始模糊,随之胚珠迅速退化解体,子房萎缩退化,至花药成熟时,雄花中只剩下退化的子房痕迹。而两性花中胚珠则继续发育形成包括三个反足细胞,两个中央极核,两个助细胞和一个卵细胞在内的完整的8核胚囊,并继续发育形成完整的雌蕊结构。所以单性雄花的形成是其发育过程中雌蕊选择性败育的结果。
3、色木槭雄花花丝的内弯运动属于细胞生长性运动,是由细胞生长引起的一种周期性运动,其运动机理可能与生长素有关。花丝在运动后比运动前明显伸长;花丝细胞在运动后其长度和宽度都较运动前明显生长伸长和加宽;在花丝细胞生长伸长的过程中,远轴面细胞比近轴面细胞生长速度明显要快;近轴面与远轴面细胞生长速率的差异可能是导致花丝弯曲运动的解剖结构基础。