姜科植物分布于全世界热带、亚热带地区,全世界约50属1300种,我国有20属约216种,以广东、广西、云南的种类最为丰富。姜科植物均具有较高的观赏价值,其中,红球姜已作为高档切花出现在市场上。而红球姜自然居群存在败育现象,而同组的光果姜可育。除红球姜外,姜属内的大多物种自然结实率极低,且目前市场上的姜属花卉基本上是通过引种栽培,这种无性繁殖方式不利于物种的进化及多样化。且红球姜和光果姜具有一定的互补性,若能通过两两杂交育种方法,培育出性状优良的新型花卉品种,这对于切花的物种及品种多样化具有非凡的意义,也具有巨大的市场前景。目前有关姜属植物生殖生物学特性的研究资料很少,姜属大多物种败育发生的时期和原因尚不明确,需要更详细的基础细胞学研究。因此,本实验通过整体压片技术、石蜡切片和半薄切片观察了红球姜和光果姜的大小孢子发育,研究表明红球姜和光果姜的大小孢子发生过程基本一致。红球姜和光果姜均为花药2室,小孢子母细胞经两次减数分裂形成四分体,四分体释放并形成花粉,成熟花粉粒为2-细胞型。二者均为子房下位,3个子房室,中轴胎座,倒生胚珠,具内外2层珠被,厚珠心,胚囊的发育类型为蓼型胚囊。大孢子母细胞经两次减数分裂形成四分体,仅功能大孢子发育并细胞化,形成一个七细胞胚囊。通过MTT法检测红球姜及光果姜花粉活性,均具有较高的活性,花粉在柱头上能够正常萌发,红球姜、光果姜花粉管分别在授粉后8h、10h进入子房,进入胚珠时间均为18h,花粉管进入胚珠的方式为珠孔进入。通过石蜡切片观察红球姜和光果姜的胚胎学特征。红球姜胚乳发育类型为沼生目型A型,授粉7d后,所有胚珠均呈不规则变形,发育基本停滞的现象;而光果姜的类型为沼生目型基本型,授粉7d后胚胎开始分裂,至15d形成多核原胚。经研究发现,红球姜在大小孢子发生及配子发育过程与光果姜类似,能够正常发育,花粉管能够在花柱正常生长且进入胚囊内,随后形成胚乳核,说明花粉管能正常萌发并释放精细胞;对比光果姜的卵细胞,红球姜卵细胞提前降解,根据实验的结果推测另一个精细胞与卵细胞未能正常结合,没有受精卵的形成导致败育。