花藥—下
花藥(Anther)—下
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林
連結:花藥—上
當雄性配子體(小配子體)要形成時,必須先經過兩個階段:小孢子形成階段以及小配子形成階段。小孢子形成階段由孢源細胞形成開始,小孢子的形成結束,發生的部位在花藥的花粉囊中。在成熟的花藥中,四個花粉囊各自具有由花粉囊壁包覆的孢源細胞,具有生殖能力的孢源細胞經有絲分裂分化為雙倍體的小孢子母細胞(即為花粉母細胞),小孢子母細胞又於花粉囊中繼續分化,進行減數分裂,分化為單倍體的小孢子四分體。小孢子即為花粉粒。
小配子形成階段由小孢子進行有絲分裂開始,配子(精細胞)形成結束。在花粉粒被開裂的花藥釋放之前,有兩種可能的型態,其中一種是雙細胞階段的花粉粒,而另外一種為三細胞階段的花粉粒。
小孢子經由有絲分裂形成兩個不等大小的細胞,體積較小者為生殖細胞,大者稱作管細胞或營養細胞。生殖細胞會進入營養細胞準備下一階段的發育。而這兩個細胞依然由原來的花粉壁所包覆。花粉粒在此階段稱為雙細胞階段,仍不是成熟的配子體,大約全球三分之二的被子植物在此時花藥即會裂孔(花藥開裂),釋放花粉粒。另外三分之一的被子植物則在三細胞階段花藥裂孔。三細胞階段為生殖細胞再經過一次有絲分裂,形成兩個雄性小配子,小配子即為精細胞。當花粉粒發育至三細胞階段,則小配子形成階段結束,花粉粒已具有生殖能力。此三細胞分別具有不同的功能。在花粉接觸雌蕊之柱頭後,開始吸水,營養細胞伸長進入花柱,形成花粉管,花粉管為兩個生殖細胞的專用通道,提供兩細胞進入雌蕊胚珠授粉的通道(圖三)。
花粉管的生長稱作頂端生長,在花粉管前端由囊泡攜帶酵素分解花柱,後端由高基氏體分泌胼胝體,形成胼胝栓,作為封堵、推送營養細胞原生質體的結構,如此一推一拉,兩個生殖細胞不斷被向前推送至胚珠(圖四)。
參考文獻
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- Hopkins, W. G. & Hüner, N. P. A. (2008). Introduction to plant physiology, 4th edition. John Wiley & Sons, Inc.