第一章 植物胚胎学:历史和现状
1.1 历史简述
植物胚胎学是研究植物有性生殖过程的科学。在植物科学中被子植物胚胎学的诞生,成为一门分支学科的历史,在Maheshwari(1950)的专著《Introduction to the Embryology ofAngiosperms》中有较详细的叙述,这里摘其要点叙述。
人们在生产实践中对于性别的认识和利用可以认为是胚胎学研究的萌芽。根据希腊人Theophrastus在《植物的探索》一书中的记载远在3000年以前,阿拉伯人和亚术人对海枣(Phoenixdactlifera)已认识到有雌雄性之分,并且为了获得海枣的丰收,他们每年举行一次人工传粉的仪式。由此可见,人们对植物的性别早就有认识。然而,人们对于性别有科学的认识却是到17世纪才开始的。
农业实践的需要推动了生物学家对有性生殖过程进行科学的探讨,这可追溯到l7世纪的末叶至l8世纪初期一些生物学家的实验观察和做出的贡献。Camerarius(1694)发现在桑树附近若无雄性植物生长,只形成败育的种子。由此他获得了启发,用一年生山靛(Mercurialis annua)进行雌株隔离的试验,进一步证明了雌株在无雄株接近的情况下不能结实。后来,他又对其他的植物作了实验,最后将实验的结果写成了“植物的性”的著名的论文。Camerarius在他的著作中详细描写了花、花药、花粉及胚珠,肯定了花药是植物的雄性器官,而子房和花柱则是雌性器官。其后,KO1reuter(1761)曾进行植物杂交试验,在石竹属(Dianthus)、天仙子属(Hyoscyamus)、紫罗兰属(Matthiola)和烟草属(Nicotiana)植物中,通过人工杂交培养出一些杂种。他观察到如果一种植物的柱头用同种花粉和异种花粉同时传粉,在一般情况下,只有同种花粉在受精中起作用。Ktilreuter的工作一方面明确了两性的存在,另一方面推动了传粉生物学的研究。Sprengel(1793)根据自己所做的大量材料的观察,证明了某些昆虫在许多植物受精过程中占有非常重要的地位。在他的《揭露自然的秘密》一书中详细地描写了这一现象。后来,伟大的生物学家达尔文(Darwin)在花朵对于异花受精的适应性方面进行了大量观察和试验,在1916年发表了他30年来的工作总结——《植物界异花受精和自花受精的效果》。在这本极有价值的著作里,他提出了传粉生物学中的一个重要规律,即异花受精有利,自花受精有害。
在认识植物雌雄性的存在以及它们之间的关系的过程中,引导人们进一步去探索这一过程的本质。花粉管的发现促进了这一方面的微观研究,虽然第一次在显微镜下看到从花粉粒突出小管似是偶然的,但由此引起一连串的在显微镜下的研究,以至后人把花粉管的发现看做是胚胎学研究的开端。
Amici(1824)最早发现花粉管和揭露其在受精事件中的作用。
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