Question

胚囊发育类型之间的主要异同

以蓼型胚囊为例简述胚囊的发育过程,同时了解胚囊发育类型,和比较他们之间的主要异同

Answer 1

　　胚囊发生于珠心组织中，其发生过程如下：最初，珠心是一团均匀一致的薄壁细胞，在珠被刚开始形成时，珠心内部的细胞发生变化。在靠近孔一端的珠表皮下分化出一个孢原细胞，该细胞的体积较大，细胞质浓厚，核大而显著，孢原细胞进一步发育成为胚囊母细胞，但发育的方式随着植物种类而异。在向日葵等合瓣花植物及小麦、水稻等植物中，孢原细胞先进行一次平周分裂，形成内外两个细胞，外侧的为周缘细胞，内侧的为造孢细胞。周缘细胞经过分裂使珠孔附近的珠心细胞增加数目和层次，而造孢细胞则发育为胚囊母细胞。胚囊母细胞接着进行减数分裂，形成4个单倍体的大孢子，它常排列成一纵列。这4个细胞中，靠近珠孔的3个常萎缩退化至消失，只有远离珠孔的1个细胞继续发育成为单核胚囊。单核胚囊从珠心组织和退化的细胞中吸取营养，使细胞体积扩充。随后，单核胚囊发生3次有丝分裂，第一次分裂形成2个子核，分别移到两极，以后每个核又相继进行2次分裂，每极各形成4个核。这3次的分裂都是核分裂，不伴随细胞质的分裂和新壁的形成，因此胚囊中出现了8个游离核。接着每一端的4核中，各有1核移向胚囊的中央部分，这2个核称为极核。留于胚囊两端的其余细胞核，也个自发生变化，外围产生细胞壁，分化成细胞。靠近珠孔端的3个核分化成为1个较大的卵细胞和2个较小的助细胞；位于合点端的3个细胞核，分化成3个反足细胞。2个极核所在的大型细胞则称为中央细胞。至此，单核胚曩已发育成为成熟胚囊，即被子植物的雌配子体，它具有7个细胞共8个核，其中的卵细胞即为雌配子，多数被子植物成熟胚囊的形成过程如上所述，但也有其他类型。
　　卵细胞在胚囊中具有极重要的作用，它受精后将发育成胚，即新一代的孢子体。成熟的卵细胞近于梨形，呈现极性。细胞内有一个大液泡，位于近珠孔一端，核大形，位于近合点端；同时细胞在珠孔端的区域具有细胞壁，而在合点端的区域具蜂窝状细胞壁或不具细胞壁。卵细胞成熟时，各种细胞器的数量减少，代谢和合成活动降低。在胚囊的珠孔端，卵细胞与两个助细胞成三角形排列，并与两侧的助细胞有胞间连丝相通。
　　助细胞的结构也较复杂。它们的细胞器丰富，代谢活跃，与卵细胞一样具有极性。近珠孔端的细胞壁较厚，而且向内形成不规则的片状或指状突起，致使质膜表面积扩大，这种突起叫做丝状器。近合点端细胞壁逐渐变薄，以至消失。细胞内的大液泡位于近合点一端，而核则在近珠孔端。助细胞的寿命通常较短，一般在受精作用完成后就解体消失。据研究认为，助细胞可能有多方面的功能 ，可从珠心吸收营养物质并转运到胚囊；可合成和分泌向化性物质，引导花粉管向胚囊生长；在受精时，有助于精子转移到卵细胞中。
　　胚囊中反足细胞的变化最大。许多植物的反足细胞是3个，但在禾本科等植物中，反足细胞常继续分裂成为一群细胞，多的可达300个。反足细胞通常是单核的，也有双核和多核的。细胞的代谢活跃，但寿命通常短暂，往往在胚囊成熟时即消失或残存痕迹，也有存在时间较长的，如禾本科植物。反足细胞的主要功能是吸收母体的营养物质并运到胚囊。
　　中央细胞高度液泡化，具2个极核。在受精之前或受精过程中，两极核间发生合。中央细胞内含有大量的细胞器和丰富的营养物质，细胞代谢活跃，通过胞间连丝与卵细胞、助细胞及反足细胞相连。中央细胞的极核与精子合受精后，迅速进行细胞分裂，形成3倍体的胚乳。

Answer 2

胚囊发育时期：以八核胚囊和成熟胚囊期的子房培养具有较高的诱导频率。