因為主角是玄參科的夏菫,學名Torenia fournieri,日名トレニア。
我3月時在上班的路上看到,一盆15元,只是現在5月了,花已經快謝光了。這樣好像變成「春日限定」了?
![080422-174552.JPG](http://static.flickr.com/3174/2441361997_3e7b986f1f_d.jpg)
特別介紹日文,因為這是日本名古屋大學的東山哲也教授所做的研究。
他的研究方向是花粉管的誘導以及雙重受精,為什麼夏菫這種花會成為研究的主角。
關鍵就在下圖。
左邊是一般典型被子植物胚株、胚囊和卵細胞的模式圖,胚囊是包在胚珠裡,所以胚囊裡的細胞並非顯而易見。
但右圖的夏菫就不同了,他的胚囊會伸出胚珠之外,因此可以用顯微鏡就輕易看見輔細胞或卵細胞。自然就能進一步研究花粉管是怎麼找到胚囊在哪裡,以及受精的機制。
![繪圖.png](http://static.flickr.com/3192/2478833787_2cd759bed9_d.jpg)
下圖是東山哲也教授說明受精的過程。根據他的研究,胚囊中的輔細胞會誘導花粉管的生長,如果用雷射破壞輔細胞,花粉管就無法順利將精細胞送達。
![](http://www.kazusa.or.jp/ja/plant/pas/data/higashiyama.jpg)
http://www.kazusa.or.jp/ja/plant/pas/data/higashiyama.htm
夏菫的花粉管和胚珠可以一起培養,在這篇報告中有適於生長的培養基配法
http://www.plantcell.org/cgi/content-nw/full/10/12/2019/T1
不過我沒有那麼多藥品,我只有蔗糖,所以我的配法是這樣的。
用50ml的水加上2.5g的蔗糖和0.5克的洋菜粉,放到微波爐加熱1分鐘,趁熱滴到載玻片上備用,這樣是5%蔗糖的固態培養基。
再來就是要取得夏菫的胚珠和花粉,它是兩性花,同時具有雄蕊和雌蕊。
我覺得夏菫似乎是雄先熟的植物(不確定),因為我發現有花粉的,胚珠似乎還沒成熟,胚囊還小小的。而胚囊夠大的花,它的花粉都已經掉光了。
![080421-210319.JPG](http://static.flickr.com/3138/2442183230_ba61b3219f_d.jpg)
![080421-210357.JPG](http://static.flickr.com/2010/2442183852_55d2c0d78e_d.jpg)
中間的那根就是雌蕊,底部就是子房。
![080421-210633.JPG](http://static.flickr.com/2237/2441355401_18ab3503b2_d.jpg)
用單面刀片切開後,可以在解剖顯微鏡下看見一顆顆的胚珠整齊排列。
![080421-211056.JPG](http://static.flickr.com/3053/2442185644_bb8ebe5eff_d.jpg)
在解剖顯微鏡下用鑷子剝下
![080421-211404.JPG](http://static.flickr.com/2270/2441357441_24e15b3492_d.jpg)
這是部份還留在胎座上的胚珠
![066.JPG](http://static.flickr.com/2401/2477858619_33ab145057_d.jpg)
暗視野顯微鏡下的胚珠
![081.JPG](http://static.flickr.com/2134/2478673830_722393b186_d.jpg)
再放大一點,調整焦距就可以看見凸出的胚囊,裡頭有輔細胞。
![輔細胞.JPG](http://static.flickr.com/2288/2478834113_3045cc31ab_d.jpg)
因為卵細胞和輔細胞並不是在同一平面上,所以必須調整焦距才能看到卵細胞
![卵細胞.JPG](http://static.flickr.com/2003/2478833599_25c17837ff_d.jpg)
再來就是花粉了,根據東山哲也教授的研究,若是切已經受粉的柱頭來培養(半體外培養),讓花粉管穿過花柱,它的花粉管生長情形會更好,顯示花柱對花粉管的生長有一定影響。如果要有更好的生長狀況,必須再配合適當的培養基。
大坨的東西是花藥,旁邊白色小顆粒是花粉粒
![080421-215736.JPG](http://static.flickr.com/3238/2442188666_29df48cd62_d.jpg)
![080.JPG](http://static.flickr.com/2311/2477862645_43537f8a0a_d.jpg)
數小時後,已經長出花粉管
![082.JPG](http://static.flickr.com/3048/2478674226_b972718729_d.jpg)
這是400倍下的花粉管和花粉。
如果使用暗視野顯微鏡來看花粉管,在100倍下就可以看見花粉管內的細胞質流動,甚至看見核。可惜用相機拍攝不出來那個樣子,只能用肉眼觀賞。
![083.JPG](http://static.flickr.com/3077/2477864189_1f76e90b15_d.jpg)
本來以為只有用蔗糖培養基和完全體外培養(未經過花柱),會看不見受精的過程,但還是讓我找到有花粉管偷偷摸摸鑽到胚珠群了。只是胚珠太多了,所以沒能看出一對一的過程。
![048.JPG](http://static.flickr.com/3242/2477854443_3400648456_d.jpg)
參考資料:
- Higashiyama.T.,et.al.(1998).Guidance in vitro of the pollen tube to the naked embryo sac of Torenia fournieri.Plant Cell.10.2019-2031. 連結:http://www.plantcell.org/cgi/content/full/10/12/2019
- Higashiyama.T.,et.al.(2001).Pollen tube attraction by the synegid cell.Science.293,1480-1483.