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马尾松花粉的形态发育过程
松树花粉用肉眼看为淡黄色的粉末,放大镜下观察为均匀的圆形小颗粒。在显微镜下观察,松花粉颗粒表面光滑,全长60--120微米,呈椭圆形,因两侧生有气囊结构,使松花粉颗粒看上去非常像一个元宝。气囊机构近半球形,对称分布于松花粉颗粒两端,称为“翅”,当松花粉成熟时,气囊可以带着松花粉随风传播到很远的地方。扫描电镜下现实花粉壁分为内壁和外壁,外壁上有明显的网状纹理。
松花粉的外壁有纤维素、果胶质和孢粉素等致密物质构成,十分坚硬,聚友耐酸、耐碱、耐高温、耐高压以及对酶的降解都比较稳定的理化特性,大部分化学溶剂对其都不起作用,这使得包含在松花粉颗粒内的生物活性分稳定。长期以来,人们一直以为松花粉外壁上的气囊机构就是长期适应风力传粉的结果就是利用松花粉颗粒的飞翔。进一步的研究发现,气囊还有另外一个重要作用。从松花粉的外壁构造来看,背部外壁厚,腹部外壁相对要薄,由于背部外壁厚而相对强度大,所以松花粉在遇到干燥环境时。总是朝壁部薄而脆弱的腹部弯曲,并且气囊自动的弯曲而对受精过程有着重要意义的萌发沟就长在腹部,弯曲的气囊正好盖住萌发沟,这就防止了松花粉因脱水而失活,在遇到水分适合的环境后,气囊慢慢张开,松花粉又可恢复征程的生理结构。由此可见,气囊的作用不仅仅聚友借风力传粉的作用,它还成为调解水分的平衡器,没有气囊这个“盖子”,水分就会无法控制。
松花粉的这个独特结构,为松树的生殖繁衍提供了强有力的保证,达尔文在《进化论》中就肯定的写到“对于干燥无所畏惧的生命里最强的花粉,是带有气囊的松花粉。”1950年,前苏联地植学家在《花粉分析》中证实,松属植物花粉化石大量存在于自侏罗纪起的各地质沉积层中,病在显微镜下仍可以清晰地看到其形状。这告诉我们,松树和恐龙都曾共同生活在气候温暖、植物茂盛的侏罗纪时期,但在历经千百万年的历史变迁后,称霸一时的恐龙早已在地球上消失了,而松树却顽强的生存下来,世世代代繁衍进化,至今繁荣兴盛,其中的一切奥秘都集中在松花粉中。
松花粉雄球花的形态发育
松树的雄球花花芽一般在秋季的十月前萌发,成簇聚生在当年新生的枝条基部。芽体分化形成后,外面紧包一层棕色芽鳞越冬。休眠到翌年沉寂的二月中旬,芽鳞松开,花芽为卵形,淡绿色或淡黄色,一般花枝汗雄球花芽几个至上百个。经过大约一个月的生长,芽磷全部张开,淡绿色雄球花完全显露。雄球花中央为一中轴,沿中轴螺旋状着生小孢子叶20--80枚,每枚小孢子叶上生有一对小孢子囊,就是我们说的花粉囊,囊内充满了花粉母细胞,花粉母细胞在经过两次减数分裂后(减数分裂是只染色体数目减半)形成四个花粉粒,这便是松花粉的雄配子体。稚嫩的花粉囊为卵形,成熟后变为长卵形。每年清明节前的二十天左右,雄球花的生长最为迅速,中轴快速伸长,小孢子也相互分离,小孢子囊裂开,清明前后开始散粉,持续十天左右散粉结束,散粉后
雄球花即萎蔫风干脱落。
松花粉雌球花的形态发育
雌球花芽常几个至十几个着生于新梢主枝顶芽周围,某些种类的松树顶芽周围多达几十个。雌球花的出现紧接在雄球花以后,刚分化的雌球花芽在外型上很小,难以区别。休眠到翌年三月中旬时,体积开始逐渐增大。雌球花呈卵圆形,不弯曲或略有弯曲,为浅绿色或红紫色。紧包在外面芽鳞呈浅棕色,大约半个月后芽鳞开始张开并脱落,雌球花显露。雌球花的中央为一种周,骑上螺旋状排列着苞片,在苞片腋间的近基部着生具胚珠的鳞片,称珠鳞。每个珠鳞的上面靠近基部有两个并列的大孢子囊,亦称胚珠。胚珠由珠背和珠心构成,珠空处有胚珠分泌的甘油状粉滴,等待随风飘来的花粉。珠心伸出为大孢子母细胞,经过多次分裂成为多细胞的雌配子体,在珠心组织内发育,在雌配子体靠近珠处形成多个颈卵器,颈卵器是雌性生殖器官。
在松树有性生殖周期中,从雌雄球花原始体形成到果实,种子成熟需跨越3年共28个月。
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