夏富嫻，李夢雪，李體初，楊時宇，王兵益**

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 資源昆蟲研究所，云南 昆明 650224；2.南京林業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 210037)

甜角（Tamarindus indicaL.）又名羅望子、酸豆、酸梅，豆科（Leguminosae）酸豆屬（TamarindusL.）的熱帶亞熱帶常綠大喬木，原產(chǎn)地為非洲，后傳至其它大洲[1].甜角是單種屬植物，包括兩種果實(shí)類型，甜型和酸型.酸型甜角很早以前就被引種到中國，主要分布于云南、海南、廣州、廣西、福建、臺灣等地；甜型是20世紀(jì)末才從泰國引種到國內(nèi)，主要栽培區(qū)域在云南南部及干熱河谷地區(qū)[2].甜角果實(shí)是特色熱帶水果，含多種營養(yǎng)物質(zhì)，包括多種有機(jī)酸、糖類、維生素、蛋白質(zhì)、游離氨基酸和礦質(zhì)元素等，鮮食生津止渴，清熱解暑，消食化積，可加工成果脯、蜜餞、飲品等[3].種子中富含羅望子多糖，可制成羅望子膠，是一種優(yōu)質(zhì)的食品添加劑[4].所以，甜角具有良好的綜合經(jīng)濟(jì)利用價值和前景.

甜角的經(jīng)濟(jì)價值主要體現(xiàn)在其果實(shí)上，然而，作為新引進(jìn)物種，甜角在種植過程中一直存在開花量大，但結(jié)實(shí)率和果實(shí)產(chǎn)量低的問題.基于課題組之前調(diào)查統(tǒng)計(jì)，甜角自然結(jié)實(shí)率僅為7%[5].成功的有性生殖過程保證了植物的結(jié)實(shí)，很多學(xué)者認(rèn)為，胚胎發(fā)育進(jìn)程受到阻礙是植物生殖失敗的重要原因之一[6].目前，國內(nèi)外甜角的研究主要集中在果實(shí)營養(yǎng)、化學(xué)成分分析、藥理等方面[7-9].在胚胎學(xué)方面的研究還鮮有報(bào)道. 為此，本研究采用石蠟切片法和熒光顯微觀察法對甜角大小孢子發(fā)生和雌雄配子體發(fā)育及受精過程進(jìn)行觀察，旨在闡明甜角大小孢子發(fā)生和雌雄配子體發(fā)育過程，為甜角生殖生物學(xué)積累資料，并為了解其結(jié)實(shí)率低的原因和解決該問題提供細(xì)胞學(xué)證據(jù)，以期為后續(xù)的豐產(chǎn)措施提供理論基礎(chǔ).

1 試驗(yàn)地概況

實(shí)驗(yàn)所用材料為引種自泰國，種植于云南省昆明市中國林業(yè)科學(xué)研究院資源昆蟲研究所元江試驗(yàn)站內(nèi)（102°22′E,23°55′N，海拔390～420 m）22年生的甜角植株.試驗(yàn)站區(qū)屬于北熱帶干熱河谷氣候類型，年平均溫度12～24℃，最冷月平均氣溫7～17℃，最熱月平均氣溫16～29℃，年平均降水量770～2 400 mm，土壤為砂紅壤，呈微酸性至中性.

2 材料與方法

2.1 組織切片選取植株中不同發(fā)育階段的花蕾和花朵，保存于FAA固定液中（V(甲醛)∶V(冰乙酸)∶V(70%乙醇)=1∶1∶18）固定24 h，4℃冰箱中保存?zhèn)溆?采用常規(guī)石蠟切片法制片[10]. 利用Leica RM輪式切片機(jī)切片,切片厚度為8～10μm，經(jīng)番紅固綠（Safranin-Fast Green）染色法染色，中性樹膠封片后用光學(xué)顯微鏡觀察并拍照.

2.2 花粉粒形態(tài)觀察采集甜角花朵，用解剖針輕輕撥動花藥壁，使花粉粒散落到導(dǎo)電膠上，離子濺射儀（JS-1600）噴金鍍膜后，用TM3000掃描電鏡進(jìn)行觀察并拍照.

2.3 甜角受精作用花粉管生長動態(tài)觀察在開花前1 d對即將開放的200個花蕾去雄套袋并進(jìn)行掛牌標(biāo)記，于開花當(dāng)天10：30—11：00進(jìn)行授粉.于授粉后1、2、3、4、5、6、7、8、9、20、24 h分別采集雌蕊各10個樣本放于卡諾固定液（V（無水乙醇）∶V（冰醋酸）=3∶1）中固定并帶回實(shí)驗(yàn)室，用2 mol·L-1的NaOH溶液進(jìn)行透明和軟化3 h，再用苯胺藍(lán)溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%）染色1 h后壓片，用OLYMPUS LX71型熒光顯微鏡觀察花粉的萌發(fā)和花粉管的生長并拍照.

3 結(jié)果與分析

3.1 花藥壁的發(fā)育甜角花兩性，每朵花有3枚雄蕊，雌蕊1枚（圖1（a）～（c））.切片結(jié)果顯示花藥有4個花粉囊，呈左右不對稱型并排排列，相鄰兩個花粉囊之間被藥隔分離（圖2（b））.花藥發(fā)育初期的結(jié)構(gòu)比較簡單，由外側(cè)的表皮和內(nèi)側(cè)的分生組織兩部分構(gòu)成，隨著花藥的發(fā)育，在花藥的4個角隅處有一群體積較大、細(xì)胞質(zhì)較濃、細(xì)胞核明顯的細(xì)胞，這就是孢原細(xì)胞（圖2（a））.孢原細(xì)胞經(jīng)過1次平周分裂后形成初生壁細(xì)胞和初生造孢細(xì)胞.初生壁細(xì)胞經(jīng)1次平周分裂和多次垂周分裂后形成內(nèi)外2層細(xì)胞，隨著進(jìn)一步發(fā)育內(nèi)層細(xì)胞形成絨氈層細(xì)胞，外層細(xì)胞形成次生壁細(xì)胞.次生壁細(xì)胞隨后發(fā)育形成花藥的中層和藥室內(nèi)壁.5層花藥壁形成，由外向內(nèi)依次是表皮、藥室內(nèi)壁、中層（2層）和絨氈層（圖2（j））.觀察結(jié)果顯示，甜角花藥壁的發(fā)育類型屬于基本型.

圖1 甜角花部結(jié)構(gòu)Fig.1 The floral structure of T.indica

圖2 甜角小孢子發(fā)生和雄配子體發(fā)育Fig.2 The microsporogensis and development of male gametophyte of T.indica

在小孢子母細(xì)胞形成的時期，表皮細(xì)胞進(jìn)行分裂并液泡化，這一時期細(xì)胞特征明顯，其徑向壁延長，垂周壁加厚呈長方形狀，并且細(xì)胞排列緊密，核大（圖2（h））.至后期小孢子細(xì)胞成熟后，部分表皮細(xì)胞逐漸解體，僅留下波浪狀的角質(zhì)層細(xì)胞（圖2（j））.觀察發(fā)現(xiàn)，甜角的絨氈層屬于變形絨氈層，當(dāng)小孢子母細(xì)胞處于減數(shù)分裂的過程中時絨氈層的細(xì)胞從花藥壁脫離，成團(tuán)移至花藥腔內(nèi)（圖2（g））.當(dāng)小孢子成熟時，同側(cè)的2個花粉囊連通，在2個花粉囊相連處的藥室壁漸漸變薄裂開，花粉散出（圖2（k））

3.2 小孢子發(fā)生和雄配子體形成在花藥壁發(fā)育的時候，小孢子同步發(fā)生，初生造孢細(xì)胞經(jīng)過數(shù)次的有絲分裂，形成次生造孢細(xì)胞.這一時期的次生造孢細(xì)胞體積大，排列緊密，細(xì)胞質(zhì)濃厚，形狀多呈多邊形.其進(jìn)一步發(fā)育后形成小孢子母細(xì)胞，初期的小孢子母細(xì)胞排列緊密，發(fā)育到一定程度后因?yàn)殡蓦召|(zhì)的沉積會使它們彼此分離開形成橢圓形、細(xì)胞核大、核仁明顯、細(xì)胞質(zhì)濃厚的單個游離小孢子母細(xì)胞（圖2（c），（d））.隨后，游離的小孢子母細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂期，第1次減數(shù)分裂后形成2個子核，但這個時期并沒有細(xì)胞壁的形成，細(xì)胞直接進(jìn)入第2次減數(shù)分裂形成4核，這一時期因?yàn)楸舜碎g有胼胝質(zhì)的相互隔離，形成四分體. 甜角小孢子四分體的排列方式以四面體型為主，偶見左右對稱型（圖2（e）），胞質(zhì)分裂為同時型.四分體存在的時間較短，發(fā)育至后期，彼此間的胼胝質(zhì)逐漸解體，形成4個體積小，形狀不規(guī)則的游離小孢子，在此期間，絨氈層細(xì)胞逐漸解體（圖2（f））.隨后，小孢子細(xì)胞進(jìn)一步發(fā)育形成一個體積較大圓形有中央大液泡的細(xì)胞.在此期間，中央大液泡會將細(xì)胞核擠向細(xì)胞壁的一側(cè)，此時進(jìn)入單核靠邊期；單核靠邊期的小孢子細(xì)胞的細(xì)胞核進(jìn)行一次不均等的有絲分裂，形成一個圓的較大的營養(yǎng)核和一個小的生殖核.之后，細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)不斷積累，中央大液泡逐漸消失，形成2-細(xì)胞型的成熟花粉粒，此時觀察到絨氈層細(xì)胞并未完全降解（圖2（i））.

通過對甜角小孢子母細(xì)胞發(fā)育過程的觀察，發(fā)現(xiàn)同一花藥不同藥室間以及同一藥室內(nèi)的小孢子母細(xì)胞發(fā)育進(jìn)程具有不同步現(xiàn)象（圖2（h））.在甜角雄配子體的發(fā)育過程中，觀察到小孢子在發(fā)育過程中出現(xiàn)細(xì)胞核降解、細(xì)胞質(zhì)濃縮及細(xì)胞皺縮的敗育現(xiàn)象（圖2（i））.在觀察中還發(fā)現(xiàn)很多花粉囊中花粉粒數(shù)目很少，這部分花粉囊中單個花藥腔內(nèi)約只有8～10?；ǚ郏▓D2（k）），此外，還觀察到部分花粉囊為空室（圖2（l））.

3.3 花粉形態(tài)觀察通過掃描電鏡觀察，甜角花粉為單?；ǚ?圖3（a）). 赤道面觀為長球形（圖3（b）），極面觀呈3裂鈍三角形（圖3（c）、（d））.于甜角的開花期隨機(jī)選取若干花粉粒進(jìn)行測量，并參照G.Erdtman對花粉形狀類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)（P*E值表示花粉粒的大小，P代表極軸長，E代表赤道軸長；P/E值在1.33～2.0之間屬于長球形，P/E值大于2.0屬于超長球形）[11].結(jié)果顯示甜角P為（49.77±1.24） μm，E為（33.32±0.98） μm，P*E值為1 658.34 μm2，P/E值為1.49，所以甜角花粉粒的形狀是長球形或近長球形.萌發(fā)溝3裂延伸至兩極、溝痕整體呈長條形，寬度1.8～2.4μm.花粉粒外壁瘤狀紋飾緊密交錯排列分布.

圖3 甜角花粉形態(tài)掃描電鏡觀察Fig.3 Observation of pollen morphology by scanning electron microscope

甜角為單屬種，甜角花粉形態(tài)的研究對酸豆屬花粉形態(tài)特征具有代表性.所以將甜角花粉粒的P和E與豆科中其他5個屬花粉特征資料進(jìn)行了比較分析[12-14].發(fā)現(xiàn)，酸豆屬花粉的P和E與其他5屬相比較存在顯著差異，且酸豆屬P值明顯大于其他5屬（圖4，不同屬之間相同字母表示差異不顯著p>0.05，不同字母表示差異顯著p<0.05），說明同科不同屬之間花粉形態(tài)差異較大.

圖4 酸豆屬與豆科其他屬花粉極軸和赤道軸長比較Fig.4 Comparison of pollen polar and equatorial axis lengths between Tamarindus and other Leguminous genera

3.4 大孢子發(fā)生和雌配子體的形成甜角為單心皮雌蕊，子房一室，邊緣胎座，厚珠心，胚珠彎生，著生在腹縫線的邊緣上排成縱列.胚珠原基開始發(fā)育時，由薄壁組織細(xì)胞組成的珠心組織形成，近珠心基部形成內(nèi)、外珠被原基，進(jìn)而形成內(nèi)、外雙珠被（圖5（a））.隨后，伴隨細(xì)胞的分裂生長在珠心表皮下形成一個體積大、原生質(zhì)濃、有大細(xì)胞核與周圍細(xì)胞差異明顯的孢原細(xì)胞（圖5（b））.孢原細(xì)胞進(jìn)一步快速分裂發(fā)育形成一個體積更大、原生質(zhì)更濃厚的大孢子母細(xì)胞（圖5（c））.隨著胚囊進(jìn)一步發(fā)育大孢子母細(xì)胞分裂后形成4個大孢子.4個大孢子中只有靠近合點(diǎn)端的1個大孢子繼續(xù)發(fā)育形成功能大孢子，其余3個大孢子退化消失.之后，功能大孢子生長膨大經(jīng)有絲分裂后形成二核胚囊（圖5（d），（e））.在此時期，二核胚囊的2個核因中央大液泡的作用逐漸移向胚囊的兩端（圖5（f））.二核胚囊再經(jīng)過有絲分裂形成四核胚囊（圖5（g）），四核胚囊繼續(xù)進(jìn)行分裂形成八核胚囊（圖5（h））.

八核胚囊在較短的時間里繼續(xù)生長發(fā)育形成細(xì)胞壁，此時胚囊發(fā)育成熟.觀察發(fā)現(xiàn)，甜角胚囊發(fā)育為單孢子-蓼型胚囊，為比較原始的胚囊發(fā)育類型，是由1個功能大孢子發(fā)育形成7胞8核胚囊，包括珠孔端的2個助細(xì)胞和1個卵細(xì)胞、1個二倍體中央細(xì)胞和合點(diǎn)端的3個反足細(xì)胞.2個助細(xì)胞呈對稱排列，具大液泡.卵細(xì)胞比助細(xì)胞小，易于辨認(rèn).二倍體的中央細(xì)胞液泡化明顯（圖5（i））.3個反足細(xì)胞體積較大，具2核.實(shí)驗(yàn)觀察到甜角八核胚囊存在時間較短，胚囊成熟后不久3個反足細(xì)胞退化消失（圖5（j））；2個助細(xì)胞在受精前有開始退化解體的趨勢，最后消失只留下卵細(xì)胞和中央細(xì)胞（圖5（k））.觀察中發(fā)現(xiàn)胚囊有敗育現(xiàn)象（圖5（l））.

圖5 甜角大孢子發(fā)生和雌配子體發(fā)育Fig.5 The megasporogenesis and development of female gametophyte of T.indica

3.5 受精作用甜角花粉粒萌發(fā)時，在熒光染色下顯示黃綠色熒光，隨著花粉管的伸長，花柱內(nèi)壁以及子房中也會呈現(xiàn)黃綠色熒光.授粉后30 min，柱頭表面粘附大量花粉粒，但花粉粒未見明顯變化（圖6（a））；授粉后1 h，部分花粉粒在柱頭表面水合開始萌發(fā)，可觀察到零星未穿過柱頭表面的萌發(fā)的花粉管（圖6（b））；授粉后2 h，萌發(fā)的花粉粒數(shù)量明顯增多，并有少量的花粉管穿過柱頭表面的乳突細(xì)胞開始進(jìn)入花柱，但熒光現(xiàn)象不強(qiáng)且主要集中在柱頭處（圖6（c））；授粉后3 h，大量花粉粒已經(jīng)萌發(fā)，熒光現(xiàn)象明顯，許多花粉管穿過柱頭表面沿引導(dǎo)組織開始生長（圖6（d）），在花柱中可明顯看到帶有生殖核的花粉管（圖6（e））；授粉后4 h，柱頭表面花粉?；疽讶棵劝l(fā)，花粉管以束狀形式向花柱基部延伸，少量花粉管已生長至花柱長度的3/4（圖6（f））；授粉后5 h，可觀察到柱頭表面幾乎已無花粉粒萌發(fā)，花柱中花粉管的熒光寬度約為上一時間段的2倍，整個花柱內(nèi)壁十分明亮（圖6（g）），表明該時間段為花粉管伸長的最旺盛時期，此時，胚囊中中央細(xì)胞緊緊挨著卵細(xì)胞，卵細(xì)胞挨近中央細(xì)胞；授粉后6 h柱頭和花柱中熒光現(xiàn)象開始減弱，花粉管離開引導(dǎo)組織，穿出隔膜進(jìn)入子房腔內(nèi)，沿著珠柄生長，伸入子房，從珠孔進(jìn)入胚囊內(nèi)部，釋放出2個精細(xì)胞；然后，一個精細(xì)胞會向中央細(xì)胞靠近，另一個精細(xì)胞會向卵細(xì)胞靠近，精核緊貼卵細(xì)胞，其精核內(nèi)容物會逐漸進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)，此時精子與極核也完成融合，形成一個較大的細(xì)胞完成雙受精過程，甜角的受精模式為珠孔受精（圖6（h））.花柱中束狀的花粉管緩慢呈現(xiàn)扭曲、斷裂、不連續(xù)狀態(tài)，柱頭表面附著的花粉粒逐漸失去熒光效果，此狀態(tài)為受精結(jié)束后花粉管解體的初期，甜角授粉12 h后花柱中僅可見極少量的、扭曲的花粉管，且花粉管解體、撤退的態(tài)勢越發(fā)明顯，柱頭表面的花粉粒數(shù)量明顯減少，此狀態(tài)為受精結(jié)束后花粉管解體的末期（圖6（i））；授粉后24 h，柱頭及花柱中的熒光消失，花粉管完全解體.

圖6 甜角花粉萌發(fā)、和花粉管生長及受精過程Fig.6 Pollen germination, pollen tube growth and fertilization process of T.indica

4 討論

植物胚胎學(xué)特征是植物系統(tǒng)進(jìn)化過程中比較穩(wěn)定的性狀，是判定植物親緣關(guān)系、系統(tǒng)進(jìn)化進(jìn)程的重要依據(jù)[15].比較酸豆屬甜角與豆科中的豇豆屬（VignaSavi）植物綠豆（V.radiata（L.）Wilczek）[16-17]和紅小豆（V.angularis（Willd）Ohwi et Ohashi）[18]，兩型豆屬（AmphicarpaeaElliot）的兩型豆（A.edgeworthiiBenth.）[19]，沙冬青屬（AmmopiptanthusS.H.Cheng）的矮沙東青（A.mongolicus(Kom.)S.H.Cheng）[20]，黃芪屬（AstragalusL.）的黃芪（A.membranaceus（Fish.）Bunge）[21]的胚胎學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)它們具備很多一致的特征，如花藥具有4個花粉囊，花藥壁由5層細(xì)胞構(gòu)成，從外至內(nèi)依次為1層表皮、1層藥室內(nèi)壁、2層中層和1層絨氈層，成熟花粉粒為2-細(xì)胞花粉，子房一室，邊緣胎座，雙珠被，厚珠心，胚珠彎生，胚珠多數(shù)，單孢原直接發(fā)育為大孢子母細(xì)胞，胚囊發(fā)育為8個時期，即孢原細(xì)胞形成期、大孢子母細(xì)胞形成期、大孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂期、功能大孢子形成期、單核胚囊形成期、胚囊有絲分裂期、8核胚囊發(fā)育期和成熟胚囊期，胚囊發(fā)育類型為蓼型等.比較研究反映了豆科各屬種之間系統(tǒng)發(fā)育上的一致性，說明他們有較近的親緣關(guān)系.本研究認(rèn)為酸豆屬和上述幾屬的胚胎學(xué)特征雖然很多相一致，但在有些特征方面也有所不同.例如：甜角小孢子四分體多為四面體型，偶爾可見左右對稱型，而上述其它植物四分體都為四面體型；經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)甜角花藥壁兩中層分別自內(nèi)、外側(cè)次生周緣細(xì)胞平周分裂形成的兩層細(xì)胞，其發(fā)育類型為基本型，但黃芪藥壁發(fā)育類型為單子葉型，紅小豆為雙子葉型. 其次，甜角小孢子胞質(zhì)分裂是同時型，兩型豆兼具同時型和連續(xù)型兩種類型. 研究認(rèn)為2-細(xì)胞花粉，雙珠被，厚珠心，蓼型胚囊發(fā)育是比較原始的胚胎學(xué)發(fā)育特征，彎生胚珠和直生胚珠要比倒生胚珠進(jìn)化[20].說明甜角在胚囊的形態(tài)發(fā)育中具有較明顯的原始特征，但胚珠的發(fā)育特征比較進(jìn)化.甜角既具有相對原始的特征，又具有相對進(jìn)化的特征，鑲嵌進(jìn)化或異步演化明顯，我們認(rèn)為酸豆屬以及豆科在被子植物中屬于相對較原始的類群.

花粉是遺傳信息的載體，具有較強(qiáng)的遺傳保守性，其固有的形態(tài)特征在科與屬之間對植物的系統(tǒng)分類地位具有一定實(shí)際意義[22].甜角為單屬種，對其進(jìn)行花粉形態(tài)特征的研究填補(bǔ)了酸豆屬花粉形態(tài)學(xué)資料的空白和可為其準(zhǔn)確分類提供重要依據(jù).本研究中，甜角與豆科其他屬的花粉形態(tài)特征有明顯的差異性.甜角花粉外壁有瘤狀紋飾緊密排列，沙冬青屬、刺桐屬（ErythrinaL.）、紫荊屬（CercisL.）、皂莢屬（GleditsiaL.）、槐屬（SophoraL.）外壁都是網(wǎng)狀紋飾，且沙冬青屬花粉外壁具有多角形或圓形網(wǎng)眼.所以從孢粉學(xué)的觀點(diǎn)看將甜角單獨(dú)歸為酸豆屬是合理的.

甜角在減數(shù)分裂過程中，同一花藥不同藥室間以及同一藥室內(nèi)的小孢子母細(xì)胞發(fā)育具有不同步現(xiàn)象.這種現(xiàn)象在很多植物中都有發(fā)現(xiàn)，例如柿品種‘禪 寺 丸’（Diospyros kaki‘Zenjimaru’）[23]、楸 樹（Catalpa bungeiC.A.Meyer）[24]、車桑子（Dodonaea viscosa(L.)Jacq.）[25]、‘早 籽 銀 桂’(Osmanthus fragrans(Thunb.)Lour.‘Zao Zi Yin’)[26]、‘晚銀桂’（Osmanthus fragrans(Thunb.)Lour.‘Wan Yin’）[27]等中也有出現(xiàn).這種不同步現(xiàn)象使花粉散播的總時間延長，從而使傳粉和受精的時間也有所延長的一種適應(yīng)機(jī)制，可能是植物長期適應(yīng)自然環(huán)境而形成的一種生殖策略.

成功的有性生殖過程保證了植物群體的結(jié)實(shí)，從而保證了植物群體的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)效益的提高.目前研究表明，胚胎發(fā)育進(jìn)程受到阻礙是植物生殖失敗的重要原因之一[28].本研究觀察到甜角有空花粉囊現(xiàn)象，空花粉囊的出現(xiàn)可能是由于雄配子體在其生長環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常狀況，無法發(fā)育成成熟花粉所致.絨氈層在花粉發(fā)育的過程中起著重要的作用，它會隨著花粉的發(fā)育通過溶解自身為花粉發(fā)育提供所需要的營養(yǎng)物質(zhì).絨氈層細(xì)胞無法正常生長、過早退化或后期退化不完全，都會使小孢子母細(xì)胞的發(fā)育出現(xiàn)異常，導(dǎo)致花粉敗育[29].研究表明，毛白楊（Populus tomentosaCarrière）絨氈層細(xì)胞Ca2+-ATPase的分布異常會影響絨氈層細(xì)胞的正常PCD（programmed cell death）進(jìn)程，使絨氈層細(xì)胞無法正常降解，導(dǎo)致花粉的敗育；擬南芥（Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.）在高溫環(huán)境下，絨氈層PCD進(jìn)程會出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，因絨氈層后期無法徹底降解，導(dǎo)致不能產(chǎn)生正常的花粉粒[6,30].我們的研究發(fā)現(xiàn)，甜角花粉發(fā)育過程中小孢子在發(fā)育過程中出現(xiàn)細(xì)胞核降解、細(xì)胞質(zhì)濃縮及細(xì)胞皺縮的敗育現(xiàn)象.還觀察到2-細(xì)胞花粉形成時期絨氈層出現(xiàn)降解不完全現(xiàn)象.因此推斷，甜角胚胎發(fā)育過程中可能絨氈層生長發(fā)育異常，降解滯后使花粉發(fā)育過程中不能吸收足夠的營養(yǎng)物質(zhì)形成成熟的花粉粒，造成了花粉敗育現(xiàn)象，從而降低了花粉數(shù)量，影響其后期的傳粉生殖過程，推斷這可能是甜角多花少實(shí)的原因之一.此外，本研究中甜角生長于干濕季分明的干熱河谷地區(qū)，氣候特殊，夏季高溫干旱且漫長.因此，我們推測甜角絨氈層的生長發(fā)育異常，可能與其生長環(huán)境因素有關(guān)，這還有待于進(jìn)一步研究.這將為干熱河谷地區(qū)甜角的進(jìn)一步開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù).

受精是植物生殖生長的重要過程，它不僅是植物界有性生殖最進(jìn)化的形式，也是保證植物生殖成功的關(guān)鍵.植物的受精作用是一個動態(tài)的變化過程，每種植物均有不同的特性.用熒光顯微鏡是觀察植物從花粉落到柱頭開始萌發(fā)到花粉管生長伸長到達(dá)子房進(jìn)入胚囊完成受精情況最直觀和最有效的方式.本研究中花粉粒黏附在柱頭上1 h后能正常開始萌發(fā)，授粉6 h后，花粉管生長延伸到達(dá)子房從珠孔進(jìn)入胚囊完成受精.之前研究認(rèn)為，胚囊中的助細(xì)胞對花粉管生長延伸至子房具有主要的定向指引作用，因?yàn)橹?xì)胞分泌的多肽LURES對花粉管具有吸引作用[31].本研究中觀察到在受精之前2個助細(xì)胞退化消失.何孟元等[32]對豆科植物大豆（Glycine max(L.) Merr.）的胚胎學(xué)研究也發(fā)現(xiàn)受精前成熟胚囊中2個助細(xì)胞已經(jīng)退化消失，有時只有1個退化，極少數(shù)出現(xiàn)2個助細(xì)胞都未退化的現(xiàn)象.楊維才等[33]對擬南芥的研究發(fā)現(xiàn)中央細(xì)胞中CCG（central cell guidance）基因的特異性表達(dá)是將花粉管從柱頭導(dǎo)向進(jìn)入胚囊所必需的，研究還認(rèn)為中央細(xì)胞可通過助細(xì)胞并協(xié)同助細(xì)胞一起完成對花粉管的導(dǎo)向作用.甜角雌配子體發(fā)育后期兩個助細(xì)胞退化，只留下中央細(xì)胞和卵細(xì)胞，推測其中央細(xì)胞在甜角受精過程中對花粉管的導(dǎo)向性具有重要作用.關(guān)于甜角具體的受精機(jī)制還有待進(jìn)一步研究.