原始被子植物八角科和五味子科的生殖生物學研究

《原始被子植物八角科和五味子科的生殖生物學研究》是依託四川大學，由高輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：原始被子植物八角科和五味子科的生殖生物學研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：高輝
• 依託單位：四川大學

項目摘要

對原始被子植物ANITA類群的最新生殖生物學研究表明，被子植物的雌配子體發生可分為Amborella型（8細胞9核結構）、五味子型（4細胞4核結構）和蓼型（7細胞8核結構），有力地支持了從分子生物學證據得到的被子植物系統。但對五味子型雌配子體的總結是建立在相當有限的文獻基礎上的，尤其是八角科和五味子科的資料非常缺乏且不乏矛盾之處；其次，對原始被子植物的生殖生物學研究主要集中在雌配子體發育和胚乳發育兩個方面，其他如小孢子發生髮育、雙受精過程、胚發育等方面則較少。本項目通過採集研究材料進行室內各種相關實驗，仔細研究兩科中位於系統學基部物種及重新研究重要物種的生殖生物學過程，著重論證其胚囊類型、是否具有生殖進化的缺失環節及胚乳發育的生物學意義，完成八角科和五味子科的生殖生物學研究。本研究對重建原始被子植物祖先性狀和理解被子植物的生殖早期演化具有重要意義。

結題摘要

原始被子植物ANITA類群的生殖生物學研究表明，被子植物的雌配子體發生可分為Amborella型、五味子型和蓼型，其中對五味子型雌配子體的總結是建立在相當有限的文獻基礎上的，尤其關鍵類群八角科和五味子科的資料非常缺乏且不乏矛盾之處，大多數研究認為該類群的雌配子體為蓼型胚囊和蔥型胚囊，因此八角科和五味子科的生殖生物學值得深入研究。 本項目研究了八角科假地楓皮和五味子科黑老虎和大花五味子的小孢子發生髮育、雌配子體的發育過程、胚乳的發育過程，並進行了比較胚胎學研究。發現八角科和五味子科的小孢子減數分裂為四面體型，成熟花粉為2-細胞，花粉絨氈層為腺質絨氈層；雌配子體發育過程為4核4細胞結構，雙珠被厚珠心結構，受精為珠孔端受精；細胞型胚乳發育。通過對八角科和五味子科的生殖生物學研究發現，其雌配子體的發育是4核4細胞結構而非蓼型結構，從生殖生物學角度有力地提供了支持原始被子植物類群是一個具有共性類群的證據。對五味子科五味子的雌配子體發育過程進行研究，初步發現其具有4核4細胞胚囊和似蓼型胚囊，比例尚未確定，經比較胚胎學研究，初步確定五味子可能是被子植物雌配子體發育過程中的中間環節，對進一步了解雌配子體發育有重大意義。本項目對重建原始被子植物祖先性狀和理解被子植物的生殖早期演化具有重要意義。