4 细胞继续分裂形成次生周缘细胞和造孢细胞。 0。25-0。3

5 初生造孢细胞进一步分裂形成次生造孢细胞和内层，次生周缘细胞再次分裂，形成中间层和绒毡层细胞。外层的次生周缘层细胞继续分裂形成药室内壁（endothecium）、中间层（middle layer），内层的

次生周缘层分裂形成和绒毡层（tapetum）。 0。2-0。25

6 小孢子母细胞的形成，被四层的花药壁环绕。 0。3-0。4

7 性母细胞开始减数分裂，性母细胞是与绒毡层相关联。中间层变成不太可见的带状结构。 0。4-0。45

8 新的细胞壁将性母细胞分隔成二分体，二分体进一步分裂形成四分体。在减数分裂过程中，四层药壁细胞开始发生液泡化，绒毡层细胞的胞质开始浓缩，周边出现明显的空腔，该时期，绒毡层的胞质仍呈现深染色。 0。45-1。1

9 早期形成薄膜的球形小孢子从四分体中游离出来。野生型的绒毡层细胞开始浓缩并形成特殊的结构乌氏体。 1。1-1。7

10 绒毡层逐渐退化，产生大量电子致密的乌氏体。药室外层细胞及内层细胞高度液泡化。

11

小孢子核发生第一次有丝分裂，形成营养细胞和生殖细胞。此时期的绒毡层细胞的胞质进一步降解，乌氏体在内层膜上。

12 成熟花粉形成，花粉细胞内充满淀粉等物质，中间层和绒毡层细胞基本上完全退化。

13 小花外稃张开，相连的两个花粉囊出现花药开裂的现象。花药持续释放成熟花粉粒。

在水稻花药发育1-4期时，花药原基首先开始细胞分裂并逐渐形成成熟花药的腔、壁、连接细胞和导管区域；在5-6期，具有四角结构的花药原基孢子体细胞开始逐渐分化形成内壁层、中间层、绒毡层和小孢子母细胞。小孢子母细胞经过第7-8期的减数分裂形成具有单倍体小孢子的四分体；四分体外包裹着一层厚厚的胼胝质层。在第9期由于胼胝质酶降解胼胝质层的作用，促使小孢子从四分体中释放出来。从第10-13期，绒毡层逐步降解消失，其中的小孢子也经历了从快速膨大到形成空泡状的孢子直至皱缩成弯月状，进而孢粉素沉积形成成熟的花粉过程。从14期开始，花药开裂，成熟的花粉从其中释放出来（图2）[16]。

图3：水稻花药发育1-14期示意图 (ZHANG and WILSON 2009)

L1, L2, L3,分别为雄蕊原基中的三层细胞；Ar 孢原细胞; C 连接细胞; V 脉管区; 1°P 初生壁细胞; 2°P 次生壁细胞; Sp 造孢细胞; StR 裂口区; T 绒毡层; Tds 四分体；Dy 二分体细胞; E 表皮层; En 药室内壁; MC 减数分裂细胞; ML 中间层; MMC 小孢子母细胞; MP 成熟孢子; Msp 小孢子; BP 双核期花粉;

1。2。3 植物花药绒毡层发育过程及其功能

在花药发育过程中，药室成熟后形成四层壁细胞，分别为外层、内层、中间层和绒毡层，其中绒毡层紧贴配子体并在花粉发育过程中发挥着极为重要的作用，因此绒毡层发育缺陷将对花粉发育产生严重的后果甚至导致花粉败育。Mariani等通过在细胞中特异表达细胞霉素基因来观察绒毡层功能缺失对花粉发育的影响，证实了绒毡层在花粉发育过程中的重要性[18]。拟南芥中研究发现，绒毡层源自花药原基的L2层细胞，经历孢原细胞(Archesporial cell)、初生壁细胞 (Primary parietal cell)、次生内壁细胞 (Inner secondary parietal layer)等不同阶段，最后在花药发育第五期形成明显的绒毡层。在减数分裂以前，绒毡层细胞的特点与其他细胞并无区别，中间有一个比较大的细胞核，细胞质中分布着许多线粒体、小的液泡、囊泡和质体，并通过胞间连丝与相邻的绒毡层细胞以及中间层细胞相连，进行物质和信号的传递，这使得花药的发育过程相互协调形成统一的整体过程。而到了减数分裂时期，绒毡层细胞呈现显著变化，表现为绒毡层的细胞核通过有丝分裂形成双核，同时也向双核的、缺少初生壁的极性分泌细胞转变[19, 20]，这一时期的绒毡层细胞中因其富含核糖体、线粒体、内质网等细胞器，显示出极为活跃的细胞活动。在减数分裂完成后，绒毡层分泌出胼胝质酶进而降解包围四分体的胼胝质，使小孢子从四分体中释放出来。同时绒毡层也特化为海绵状细胞，并在从原生质膜到药室面上分布了许多分泌小泡，这些小泡中含有小孢子发育所需的蛋白质，脂类等物质并通过细胞内切面向小孢子释放。绒毡层的降解开始于花粉第一次有丝分裂，这是一个典型的细胞程序性死亡（Programmed Cell Death，PCD）过程。在这一过程中伴随着细胞膜的破裂及脂质等细胞残余物质释放到花粉表面并形成对花粉传播和信号识别等起重要作用的花粉包被[21]。因此，绒毡层的细胞命运大致可分为三个时期，即绒毡层分化、分泌型绒毡层细胞形成以及绒毡层细胞的程序性凋亡。