苦荞的细胞遗传学基础

苦荞的染色体
生物的进化、遗传、变异、繁衍等重大生物学问题都与细胞内染色体的数目、结构和功能有密切的联系，染色体由遗传的物质基础DNA所组成，是细胞生命的控制者，主要功能有三个，一是存储、复制、传递DNA；二是控制基因活动；三是调节基因重组。
20世纪80年代以来，苦荞独特的生物学特性引起了国内外学者的关注，朱凤绥和林汝法等（1989）利用F-BSG染色体技术，对金荞麦、苦荞和甜荞等5种不同类型荞麦的随体染色体数目、染色体倍性、Giemsa带型进行了观察分析和比较。陈庆富（2001）用去壁低渗法对甜荞和苦荞、左贡野菜、大野荞和毛野荞的根尖和茎尖有丝分裂染色体进行了观察，并对其茎尖有丝分裂染色体的核型进行了比较。
苦荞的花粉粒
（一） 单核花粉粒
苦荞花粉粒由小孢子母细胞发育而来，其形成时，花粉母细胞要经过两次连续分裂。第一次分裂在前期Ⅰ同源染色体配对后，经中期Ⅰ、后期Ⅰ到末期，配对的染色体分别向细胞的两极移动，形成减倍的染色体。到第一次分裂结束时，染色体虽向两极分裂，但细胞质未分裂，没有产生细胞壁。紧接着为第二次分裂，经前期Ⅱ，中期Ⅱ至后期Ⅱ，原来在第一次分裂的粗线期已经形成的染色单体分开，相背移向两极。第二次减数分裂结束时，形成四个子核，此时同时产生细胞壁，构成单倍体的四分体，即具单核的花粉粒，单核花粉粒具有薄的细胞壁和浓厚的细胞质。
（二） 成熟花粉粒
单核花粉粒从四分体中游离出来，在花粉囊中进一步发育。它们从周围的绒毡层分泌物吸收营养和水分，增大体积，细胞逐渐变为球形。然后细胞核经一次有丝分裂，形成1个营养核和1个生殖核。此时具有两层壁，外层厚，有很多小点突起。内层壁薄，有3个萌发孔在花粉的内外壁。花粉粒内的营养核较大，生殖核较小，以后生殖核再进行一次有丝分裂，形成两个精子。这样的花粉粒即一雄配子体。
苦荞的胚珠和胚囊
（一） 胚珠
苦荞的胚珠着生于子房室内胎座上。胚珠初发生时，是胎座上一群分生细胞形成突起，构成胚珠原基，其前端部分为珠心，形成珠被。珠心前端有一孔，为珠孔。苦荞的珠被有两层，即外珠被和内珠被。胚珠为直立胚珠，珠孔、合点与珠柄成一直线，珠孔在上端，合点在下端。
（二） 胚囊
胚囊是由珠心细胞发育形成的。珠心最初为一团薄壁细胞，逐渐靠近珠孔端的表皮下形成一个体积较大的孢原细胞。孢原细胞先进行一次平均分裂，外侧形成周缘细胞（初生壁细胞），内侧形成造孢细胞。造孢细胞增大体积，变为胚囊母细胞。苦荞胚囊发育为较典型的蓼型，即胚囊母细胞减数分裂形成四大分体大孢子，其四分体呈纵行排列，其中紧靠合点端的1个细胞发育形成胚囊，近珠孔端的3个细胞则解体消失。靠近合点端的胚囊的两极，然后再分裂2次，共形成8个核，即8个胚囊。
近珠孔端有3个核，一个分化卵细胞，另外两个分化为助细胞，与卵细胞合成卵器。胚囊中部的两个核为极核，在胚囊成熟前相互靠近，融合成一个具双倍体的次生核，并与周围细胞质形成中央细胞，中央细胞在胚囊中最大，有一个8.7µｍ的显著核仁。胚囊中靠近合点端的3个核分化为反足细胞，形状为长形或长圆形，可继续发生分裂为多个细胞。