ЭлБиб

Эмбриология растений

работ флористического характера, а не на специальных наблюдениях в природных популяциях.

ЛИТЕРАТУРА

Демьянова Е.И.

Распространение гинодиэции у цветковых растений // Бот. журн., 1981. - Т. 66, № 1. - С. 65-74.

Jampolsky С, Jampolsky

Я Distribution of sex in the phanerogamic flora // Bibliotheca Genetica, 1922. - Vol.3. - P. 1-62.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ IN VIVO И

РОСТА IN VITRO МУЖСКОГО ГАМЕТОФИТА У САМОСОВМЕСТИМОГО И

САМОНЕСОВМЕСТИМОГО КЛОНОВ ПЕТУНИИ

(PETUNIA HYBRIDA

L.)

Добровольская А. А., Родионова Г. Б., Ракитин В. Ю., Ковалева Л. В.

Институт физиологии растений им

К. А

Тимирязева РАН, Москва

Петуния - классический объект для изучения механизма гаметофитной самонесовместимости (Linskens,

1977; Herrero and Dickinson, 1980; Ковалева 1983; Ai et al, 1990). На двух клонах петунии

(Petunia hybrida

L.)

установлено участие этилена в регуляции роста мужского гаметофита в спорофитных тканях пестика при

совместимом и самонесовместимом опылении (Ковалева и др., 2000). Целью данной работы было изучение

участия этилена в регуляции процессов дифференциации мужского гаметофита in vivo в тканях пыльника и

прорастания пыльцевых трубок in vitro у петунии самосовместимого и самонесовместимого клонов.

Исследовали морфологические особенности мужского гаметофита и динамику образования и выделения

эндогенного этилена тканями развивающегося пыльника in vivo и прорастающими in vitro пыльцевыми трубками,

а также эффекты экзогенного этилена на формирование мужского гаметофита in vivo. Уровень выделения

этилена тканями развивающегося пыльника определяли методом газовой хроматографии. Среда культивирования

для прорастания и роста in vitro пыльцевых трубок содержала 10% сахарозу и 0,03% НЗВОЗ. Интактные растения

петунии двух клонов обрабатывали этиленом в различных концентрациях (1, 10,100 ppm). Состояние мужского

гаметофита до и после обработки растений петунии этиленом оценивали с помощью люминисценгной и световой

микроскопии.

Сравнительное эмбриологическое исследование выявило в развитии пыльников двух клонов

петунии сходство по многим признакам. Пыльники петунии обоих клонов четырехгнездные. В каждом

из гнезд образуются плацентоиды - выросты со стороны связника, врастающие в полость микроспорангия

и обуславливающие его подковообразную форму. У самонесовместимого клона плацентоиды нередко

почти полностью перегораживали полость гнезда пыльника. У обоих клонов в клетках связника отмечено

наличие кристаллов оксалата кальция. Развитие стенки микроспорангия происходит по основному типу.

Сформированная стенка состоит из эпидермиса, эндотеция, одного - двух средних слоев и тапетума.

Тапетум секреторного типа. Клетки тапетума к концу мейоза становятся двуядерными, а на стадии тетрад

микроспор многоядерными, число ядер в клетках тапетума может достигать 46. К началу развития

мужского гаметофита содержимое клеток тапетума значительно дезорганизованно. Окончательное

разрушение тапетума происходило ко времени образования двуядерной пыльцы, со стороны связника

изчезновение тапетума, как слоя, происходило в более ранние сроки. Тапетум обычно однослойный с

внешней стороны и многослойный со стороны связника. У фертильного клона тапетум клеточно

секреторный, тогда как у самонесовместимого клеточно-секреторный с реорганизацией в амебоидный.

При этом на стадии тетрад микроспор у самонесовместимого клона наблюдались впячивания и выросты

тапетальных клеток в полость пыльника. У представителей обоих клонов микроспорогенез симультанного

типа. Тетрады микроспор тетраэдральные, изобиллатеральные, реже крестообразные, в оболочках

микроспороцитов отмечена каллоза, которая сохранялась вплоть до распада тетрад микроспор. Зрелая

пыльца двуклеточная. Развитие мужского гаметофита в основном происходило нормально, но у

самонесовместимого клона образовывалось большее количество недоразвитых пыльцевых зерен, что

обуславливает менее высокую продуктивность этого клона.

Развитие фертильного мужского гаметофитау петунии обоих клонов сопровождалосьдвумя пиками выделения

этилена тканями развивающихся пыльников, с более низким уровнем образования этилена у самонесовместимого

клона по сравнению с самосовместимым. Первый пик (Зех-кратное повышение выделения этилена) выявлен на

стадии вакуолизиации микроспор. Экзогенный этилен вызывал гибель микроспороцитов на стадии мейоза у обоих

клонов. Второй максимум синтеза этилена был отмечен на стадии зрелой пыльцы перед вскрыванием пыльников.

Первые полчаса прорастания in vitro пыльцы петунии самосовместимого и самонесовместимого клонов также

сопровождались пиками выделения этилена, возможно, обусловленными формированием пыльцевой трубки.

139

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека