姜科植物孢子發育的狀況概述

來源： http://www.zhouyanwai.cn/ 　類別：技術文章　更新時間：2013-10-30　閱讀次

　　目前有關姜科植物大、小孢子發育方面的研究報道極少，僅見于豆蔻屬的春砂仁、山姜屬的小草蔻和姜花屬的姜屬的研究，文中涉及到的小孢子均由定量風流孢子捕捉器捕獲所得。
　　姜科植物花藥壁發育屬基本型，絨氈層為分泌型。小孢子母細胞減數分裂為連續型，成熟花粉為2．細胞或3．細胞花粉：胚珠倒生，厚珠心，雙珠被。胚囊發育為蓼型。而我們的研究結果表明，苞葉姜花藥2室。藥壁發育屬基本型，絨氈層為分泌型，小孢子母細胞減數分裂為連續型，小孢子四分體為左右對稱型。成熟花粉粒為2-細胞型：子房下位，3室。胚珠多數、倒生，具雙珠被，厚珠心。中軸胎座，大孢子母細胞經減數分裂形成線型或T形四分體，胚囊發育為蓼型。這與已報道的姜科其它屬種基本相同，發育類型非常相似，反映了姜科各屬種之間系統發育上的一致性，說明它們有共同的祖先。這也與姜目的胚胎學特征(厚珠心、雙珠被、胚囊發育主要為蓼型)基本一致，表明姜目可能是一個自然的類群，起源于一個共同的祖先。
　　目前關于苞葉姜系統位置的爭論。主要集中在大苞姜屬和山柰屬上。從花藥和胚囊的主要特征來看。苞葉姜的胚胎學特征與黃花大苞姜(另文發表)有許多相似之處：絨氈層發育屬分泌型，室內壁纖維增厚。藥壁表皮宿存，小孢子母細胞胞質分裂為連續型，中軸胎座，胚囊發育為蓼型等。而苞葉姜的胚胎學特征與海南三七(另文發表)相差較大，如海南三七絨氈層細胞2核、藥室內壁2層、中層1層、小孢子四分體形狀為左右對稱形或十字交叉形、絨氈層為變形型。Eames認為變形型絨氈層為原始的性狀。而分泌型絨氈層為進化的特征。按照這種觀點可以推斷出海南三七為較原始類群，苞葉姜和黃花大苞姜為較進化類群。苞葉姜與黃花大苞姜雖然在很多方面相似，但它們同時又有一些不同之處：
　黃花大苞姜成熟花粉為3-細胞型，而苞葉姜為2一細胞型。2細胞花粉粒是一種較原始的性狀，3細胞型花粉是由2細胞型花粉演化而產生的。由此可知，與苞葉姜相比，黃花大苞姜是更為進化的類群，但這與廖景平和吳七根的研究結果相矛盾，他們認為黃花大苞姜是姜科植物中種子結構保留了某些較原始特征的類群。而苞葉姜等其它姜科植物因沒有珠孑L領而被認為是較進化類群。除了在胚胎學特征上的差異外，苞葉姜與黃花大苞姜在花粉形態上也具有明顯區別，如苞葉姜的花粉具明顯的短刺，而黃花大苞姜的花粉是光滑的。因此，我們傾向于苞葉姜獨立成屬。