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《蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、植物学通报ChineseBulletinofBotany2008,25(2):139-148,www.chinbullbotany.com.综述.蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的比较戴绍军1,2*,高晶1,牟鸿飞1,宋莹莹11东北林业大学生命科学学院,哈尔滨150040;2哈尔滨师范大学生命与环境科学学院,哈尔滨150080摘要蕨类植物孢子与种子植物花粉在有性生殖过程中都具有重要的作用。花粉作为种子植物的雄配子体,通过萌发后极性生长的花粉管将精细胞送到胚囊完成受精作用。蕨类植物孢子作为配子体的原始细胞,通过不对称的有丝分裂产生一大一小两个细胞,小细胞萌发出极性生长
2、的假根,大细胞继续分裂发育为原叶体(配子体)。成熟的花粉和蕨类植物孢子都是代谢高度静止的细胞,两者的萌发过程不仅都受到各种不同环境因子的影响,而且在信号转导、极性建立和能量代谢等方面可能有着相似的调控机制。本文综述了蕨类植物孢子和种子植物花粉萌发过程的差异和保守性特征。关键词蕨类植物孢子,萌发,极性生长,花粉戴绍军,高晶,牟鸿飞,宋莹莹(2008).蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的比较.植物学通报25,139-148.蕨类植物与种子植物虽然在进化位置上存在差异,体细胞,进而继续分裂形成配子体(Chatterjeeand但是两者在生活史中都要依次经历孢子体减数分裂产
3、生Roux,2000)。在萌发过程中,花粉粒和蕨类植物孢子孢子、孢子发育/萌发形成配子体、配子体产生的配都要利用贮存物质快速完成极性生长,并且此过程中的子经过受精作用形成合子、合子发育为孢子体的世代信号转导、极性建立以及能量代谢等方面也可能存在交替过程。在此过程中,孢子发育为配子体是植物体着相似的调控机制(戴绍军,2007;BushartandRoux,完成有性生殖过程的关键事件。种子植物的雄配子体2007)。由于极性生长和发育是多细胞生物,尤其是不高度退化为双细胞/三细胞的花粉粒,而蕨类植物可以能运动的生物(如植物和真菌)有序形成各种形态结构的独立生活的配子体是
4、通过与花粉粒有着相似结构的孢重要过程之一,因此,近些年来对植物细胞极性生长细子萌发后发育形成的(BushartandRoux,2007)。虽胞学特征和调控机制的研究已经成为热点问题。随着然种子植物花粉粒与蕨类植物孢子在生活史中的地位拟南芥和水稻等模式植物基因组全序列测定的完成,以并不等同,但是,两者都是由厚细胞壁(花粉壁/孢子壁)花粉管顶端生长为模型的细胞极性生长的分子机制逐包裹的代谢高度静止的细胞,并且在萌发过程中都快速渐被揭示(Twell,2002;McCormick,2004;Boavida地转为活跃代谢状态。成熟的花粉落到柱头上以后,etal.,2005;
5、Krichevskyetal.,2007)。同时,蕨类通过附着、水合、极性化、启动萌发和花粉管入侵植物假根与花粉管极性生长的相似性研究也逐渐开展生长等过程将精细胞通过极性生长的花粉管送到胚囊(BushartandRoux,2007)。分析并比较花粉与蕨类中完成受精作用(Boavidaetal.,2005;戴绍军,2007);植物孢子萌发过程的分子机制,对于深入理解细胞极性而蕨类植物孢子在光照(或黑暗)条件下打破休眠状态启生长和植物有性生殖过程的保守性特征具有重要意动萌发,并首先依靠重力作用建立极性,完成细胞核的义。本文综述了蕨类植物孢子和种子植物花粉萌发过迁移,进
6、行一次不对称的细胞分裂并萌发出假根和原丝程的差异和保守性特征。收稿日期:2007-08-22;接受日期:2007-09-29基金项目:国家自然科学基金(No.30570932)、教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NECT-06-0327)和黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目(No.1152G015)*通讯作者。E-mail:daishaojun@hotmail.com140植物学通报25(2)2008壁主要由内壁和外壁组成,有的种类外壁外面还有周1蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的壁。孢子壁一般有单裂缝或三裂缝,萌发时原叶体细胞差异和极性生长的假根都从裂
7、缝中伸出(图1A)。成熟花粉虽然蕨类植物孢子与花粉都是在孢子囊中通过减数分裂中贮存有大量的淀粉、蛋白质和mRNA,用于萌发过程形成的,而且它们都是由厚壁包裹的代谢高度静止的细中物质和能量的供应(Boavidaetal.,2005;Daietal.,胞。但从在生活史中的地位和功能上看,蕨类植物孢子2006);成熟的蕨类植物孢子不仅同样贮存有上述物质,与花粉有很大差异。成熟的花粉已经是发育完成(三细并且有些绿色孢子中还含有大量的叶绿体,能够在萌发胞花粉)或接近完成(双细胞花粉)的配子体,而多数蕨类过程中进行光合作用(Raghavan,1991;Raghavanand孢
8、子只不过是
