[科普中国]-美国肥皂荚

美国肥皂荚 ( Gymnocladus dioicus (L. ) K. Koch)属豆科肥皂荚属。株高可达30M，胸径可达1.2M。树冠卵圆，冠幅达15M。枝无刺，雌雄异株，雌株花序圆锥形顶生，雄株花簇生状，花绿白色，花期6月。1

简介美国肥皂荚 ( Gymnocladus dioicus (L. ) K. Koch)属豆科肥皂荚属。Rehder 在《 Harrar 》中报道美国肥皂荚的种子可以用来代替咖啡豆煮食咖啡，因此有Coffeetree 之称。其果实为大型、革质荚果 ，种子有去污性能 ，种仁可入药。截至目前少见对该树开花生物学特性方面的报道 ，美国肥皂荚是雌雄异株，单性花 ，是研究花性别分化的理想材料。对其花性别分化整个过程中雌、雄性器官的分化、发育进行形态解剖和组织细胞学的观察 ，确定其单性花形成过程中雌、雄蕊选择性败育的时期和表观 ，为进一步从分子水平上阐明性别分化机理 , 实现人为控制花器官发育奠定了工作基础。1

基本性质生长环境：喜光，喜温暖湿润的气候及深厚肥沃的土壤，耐寒，寿命长。

分布范围：原产北美地区；我国杭州、南京、青岛、泰安、北京等地有引种栽培。

主要价值：树冠宽圆，可做庭荫树。

繁殖方法：秋季在容器中播种繁殖，也可在冬季进行切根繁殖。

形态观察1、美国肥皂荚雌、雄蕊不同发育阶段的形态观察

根据切片法和显微观察对美国肥皂荚花性别分化前后形态结构分析，找出性别分化的典型时期及这些时期所对应的花蕾的天数，然后记录这些花蕾对应的一些外观形态特征，建立花蕾外观形态特征与内在发育阶段的相关性，为今后研究其性别分化程序表达即特意蛋白的分析取样提供依据。

2、美国肥皂荚花性别分化的细胞形态学观察

（1）花芽分化

美国肥皂荚的花芽为混合芽，形成于当年生枝顶部，先叶后花。当第 3 轮真叶将要展开时在复叶基部分化出花序原基，花序原基发育的同时小花原基也逐步分化出花的各部分器官原基。据观察美国肥皂荚花芽分化可分为以下几个时期：

复叶分化期：美国肥皂荚为二回羽状复叶，混合芽发育初期可见苞片原基和叶原基以及幼叶的分化和发育。

花各部分原基分化期：在花序分化发育的同时，各级小花也按照花萼原基 —花瓣原基 —雄蕊原基 —雌蕊原基的顺序逐步分化生长。在花序及花部各原基分化的过程中，雄株上的雄花和雌株上的雌花无论从外观形态还是内部分化发育的整个过程未观察到显著差异，两种类型花芽均具有两性原基的分化和发育 。即美国肥皂荚单性花发育首先要经历一个共同的“两性”阶段，经过雌、雄蕊的选择性败育形成单性花。

（2）、正常雄蕊小孢子发生及雄配子体发育

小孢子发生：花药发育初期 ，四角隅的细胞快速分裂 ，原表皮下形成数列孢原细胞，随后孢原细胞通过平周分裂形成内外两层细胞，外层细胞继续进行平周和垂周分裂，自外向内逐渐形成药室内壁、中层及绒毡层。内层细胞经分裂形成造孢细胞，其细胞呈多边形、核大、成四面体构型的四分体结构，细胞外有明显的胼胝质包裹。

雄配子体发育：随着胼胝质的逐渐溶解，小孢子由四分体中释放， 游历在花粉囊中形成单核花粉粒， 细胞壁薄，质浓，细胞核位于中央，随着发育细胞增大，细胞中出现大液泡，细胞核移向花粉一侧，即为单核靠边期小孢子，此后小孢子核在贴近花粉壁的位置进行不均等有丝分裂成为双核花粉，而后小孢子进行不均等胞质分裂形成二胞花粉，散粉前不再进行有丝分裂，因此其成熟花粉为二胞型。1

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学