‘川早枇杷’头花柱头可授性及花粉活力与花粉管生长的研究

为揭示特早熟枇杷新品系‘川早枇杷’头花坐果率低的原因,该试验采用田间调查方法观察了‘川早枇杷’头花的开花期,并用联苯胺-过氧化氢法检验了柱头可授性、TTC法测定了花粉活力、苯胺蓝染色法观察了花粉管生长情况。结果显示:(1)‘川早枇杷’头花7月中旬进入初花期,7月下旬至8月上旬为盛花期,8月中旬至下旬为终花期,头花花期的果园气温最高、最低和平均分别为34.9℃、18.9℃和26.03℃。(2)开花当天及花后1~4d柱头具有可授性,且花后1d柱头可授性最强、花粉活力最高,以后花粉活力逐渐迅速降低。(3)自花授粉的花粉管在授粉后48h抵达花柱基部、96h到达胚珠,但数量极少。研究表明,‘川早枇杷’头花具有最佳可授性的时间较短,花粉活力降低迅速,花粉管能够抵达花柱基部和进入胚珠的数量极少,花期高温等诸多因素的综合作用可能是造成其头花坐果不良的重要原因。     

高温对苹果花粉在花柱内萌发和生长的影响

以‘长富2号’红富士苹果为母本,‘红星’苹果为父本,研究35℃高温对苹果花粉在花柱内萌发和生长的影响。结果表明：温度影响花粉在柱头和花柱内的萌发及生长,与对照相比,高温促进花粉在柱头表面快速萌发,并加速花粉管在花柱内的伸长生长,但是在授粉72hN,高温处理下培养的花粉管形态出现花粉管变粗、弯曲并有瘤状小结的异化现象,同时,花柱发生褐变,并产生胼胝质,最终导致花粉管不能进入胚珠完成受精。     

枇杷少核株系花粉管生长差异研究

以‘大五星’枇杷退化种子少核株系‘川农1号’(C1)为试材,以‘大五星’枇杷自花授粉为对照,采用荧光显微技术,对枇杷少核株系自花、异花授粉后花粉管生长情况进行观察。结果表明:(1)C1株系异花授粉后花粉能在柱头上萌发,并伸入中央花柱道,在授粉后48h左右到达花柱基部。(2)C1株系自花授粉后,花粉萌发与花粉管的伸长速度相对于异花授粉滞后,自花授粉后36h大多数花粉管到达花柱的中上部并停止生长,且伴随产生花粉管顶端形态异常、荧光异常明亮等现象,最终只有极少数花粉管能到达花柱基部。研究表明,C1株系为配子体自交不亲和,C1株系的自交不亲和性是引起其少核的重要原因之一。     

欧报春二型花柱的繁育特性研究

二型花柱植物通常具有自交不亲和性,在不同植物中所表现的可育性不同。欧报春(Primula vulgaris)是典型的二型花柱植物,为了探究欧报春的繁育特性,通过温室栽培,对欧报春的长花柱和短花柱的花部特征、花粉和花柱形态、花粉活力、柱头可授性、花粉/胚珠比、杂交指数、杂交亲和性、花粉管观察进行研究。结果表明,(1)长花柱和短花柱的花冠直径、花冠筒长度、柱头高度、花药高度和花筒中部直径均表现出两型性;(2)花粉和柱头观察发现花粉极轴长、花粉赤道轴长、花柱直径、柱头乳突细胞和花粉数量均有差异;(3)长花柱的花粉/胚珠比为384.20,短花柱为369.70,属于兼性异交类型;长花柱和短花柱的花粉活力和柱头可授性能在较长时间内维持较高活力;(4)长花柱杂交指数值为5,短花柱为4,表明繁育系统类型为异交,部分自交亲和,需要传粉者;6种授粉组合均能结实,异型花间授粉的结实数明显高于同型自花授粉和异株同型授粉;短花柱为母本的异型花间授粉组合亲和性优于其他组合;欧报春存在自交不亲和性,长花柱的自交不亲和性低于短花柱。     

不同葡萄品种柱头、花柱发育与种子形成的关系

对‘京秀’、‘香妃’(二倍体)和‘黑奥林’、‘巨峰’(四倍体)葡萄品种的柱头、花柱发生发育以及花粉管在雌蕊中生长与坐果和果实中种子形成的关系进行了研究。结果显示:‘京秀’、‘香妃’的坐果率和果实中的种子数明显高于‘黑奥林’和‘巨峰’,而‘巨峰’葡萄的坐果率和种子数最低。开花期‘京秀’和‘香妃’的花柱直径略小于‘黑奥林’和‘巨峰’,但花柱中部引导组织的直径和引导组织所占花柱的比例却大于‘黑奥林’和‘巨峰’;半实心花柱的比例也高于‘黑奥林’和‘巨峰’,说明花柱中引导组织的结构和发育状况可能与坐果和果实中种子形成有关;人工授粉24 h后,在‘京秀’和‘香妃’雌蕊中花粉管的生长速度快于‘黑奥林’和‘巨峰’,授粉后48 h‘京秀’和‘香妃’雌蕊中到达各部位的花粉管数要多于‘黑奥林’和‘巨峰’,授粉后72 h各品种到达子房各部位的花粉管数开始减少。表明‘京秀’和‘香妃’花柱中引导组织较为发达,而且半实心花柱比例也较高,有利于花粉管在雌蕊中的生长和完成授粉受精,使‘京秀’和‘香妃’的坐果率和果实中种子的形成都较高。     

青篱柴通过促进亲和花粉生长而提高传粉精确性

异型花柱植物的适应意义在于提高亲和花粉的传递, 从而促进异交, 但是有不少研究发现柱头上落置了大量不亲和花粉。目前, 很少有人研究柱头是否有利于亲和花粉的萌发和花粉管伸长, 以及通过去雄处理排除花内和植株内不亲和花粉干扰从而验证二型花柱植物是否可以促进异交。本研究以亚麻科青篱柴属(Tirpitzia)的二型花柱植物青篱柴(T. sinensis)为研究对象, 分居群调查了青篱柴长、短柱型的植株数量, 测量不同柱型的花粉与柱头大小以及观察其表面纹饰, 测定不同开花时间长、短柱型的柱头活性与花粉活力, 统计自然状态下柱头上落置的不同表型花粉比例, 进一步统计花内、株内去雄和自然对照下柱头上落置的不同表型花粉比例, 计算型间、型内和混合授粉花粉管长度和花粉萌发率, 人工授粉检测其是否型内异交不亲和与自交不亲和。结果表明, 自然居群中长、短柱型青篱柴植株数量没有显著性差异; 短柱型青篱柴花粉体积显著大于长柱型, 且二者花粉表面纹饰不同, 但不同柱型的柱头表面积与表面纹饰无差异; 青篱柴开花第一天的花粉活力显著高于开花第二天, 而柱头活性在开花前两天无显著性差异; 自然状态下柱头上落置的不亲和花粉比例显著高于亲和花粉; 在长柱型青篱柴中, 花内和株内去雄显著提高了柱头上亲和花粉的落置比例; 柱头上授型内花粉, 其花粉萌发率和花粉管的长度都显著低于授型间花粉; 授粉结果表明青篱柴为型内异交不亲和与自交不亲和。二型花柱植物通过促进亲和花粉的萌发和花粉管的伸长而有利于型间授粉, 从而显著提高其传粉精确性。     

内蒙古居群抗寒西伯利亚杏繁殖生态学研究

对内蒙古居群抗寒西伯利亚杏的12个种源同一树龄的102株进行雌蕊败育率、花粉量、花粉活力、柱头可授性及自交不亲和性进行研究,以明确西伯利亚杏主产地资源的花期生物学特性和繁殖特性,为杏杂交育种和资源利用提供理论依据。结果表明:(1)有86.27%的西伯利亚杏雌蕊败育率低于90%;73.53%的西伯利亚杏单朵花花粉量在1×104～5×104之间;86.27%的西伯利亚杏花粉活力低于50%,且寿命较短。(2)花苞在将开未开时,柱头已经具备一定的可授性,开花后1～4d内柱头可授性保持较高水平,第5天开始有下降趋势。(3)荧光显微观察结果显示,授粉后16h时,96.08%的杏花花粉管在花柱上部;授粉后24h时,74.51%的杏花花粉管仍在花柱上部;授粉后48h时,35.29%的杏花花粉管到达花柱中部;授粉后80h时,花粉管到达花柱下部的杏花约50%,但受精胚珠数为0。研究认为,西伯利亚杏基本为自交不亲和。     

梨远缘花粉原位萌发及生长特性

应用荧光标记方法对梨远缘花粉在‘丰水’和‘噢嗄二十世纪’柱头上萌发及花粉管生长特性进行观察,结果表明:(1)梨远缘花粉均能在柱头上萌发,但其萌发率不同,授粉后24 h,在‘丰水’柱头上‘红叶桃’花粉萌发率最高,达62.8%,而‘盖县大李’花粉萌发率仅为12.0%,各种远缘花粉在‘丰水’柱头萌发率均高于‘噢嗄二十世纪’柱头。(2)各种远缘花粉管在梨柱头或花柱内生长情况也有差异,‘红叶桃’等核果类花粉管在梨柱头上均表现为扭曲、盘绕等现象,不能穿过柱头;‘红星’和‘红富士’花粉管虽然有少量穿过柱头,但不能进一步在花柱内生长,表现为扭曲变形、先端膨大等不亲和性现象。因此,梨与远缘果树杂交不亲和在柱头上就已发生,这与梨自交不亲和反应发生在花柱内的现象不同。     

不同倍性香石竹杂交花粉管生长荧光显微观察及结实研究

以香石竹四倍体材料‘紫蝴蝶’(2n=4x=60)为母本,二倍体材料‘珍珠粉’和‘NH6’(2n=2x=30)为父本,利用荧光显微镜观察其授粉后花粉管生长情况,统计其座果率、亲和指数及种子萌发率,并对杂交后代进行倍性鉴定。结果表明,在‘紫蝴蝶’柱头上,‘珍珠粉’和‘NH6’的花粉2h开始萌发,花粉管多处出现胼胝质塞,且花柱组织出现胼胝质反应,4h花粉管到达柱头中部并出现胼胝质塞,6h花粉管到达柱头基部,17h柱头基部的花粉管增多,花粉管进入子房组织且子房组织出现胼胝质反应,17～24h花粉管能与胚珠结合,但结合率低;‘紫蝴蝶’ב珍珠粉’杂交未获得植株,‘紫蝴蝶’בNH6’杂交获得3株植株,染色体倍性鉴定表明3株植株均为四倍体,这可能是‘NH6’产生2n配子的缘故。     

观赏海棠品种间的杂交亲和性研究和亲本选择

为筛选出优质亲本及杂交组合,确定最佳授粉时期,探究观赏海棠品种间的杂交亲和性,为观赏海棠的新品种培育提供参考,该研究以15个性状互补的海棠品种为供试材料,用离体培养法测定花粉活力、悬液法测定花粉含量并对其雄性育性进行评价;联苯胺-过氧化氢法测定其不同开花时期的柱头可授性;荧光显微观察法观察授粉后花粉管的生长及受精情况;人工控制授粉法研究5个杂交组合的坐果动态变化情况。结果显示,(1)根据花粉活力可将15个海棠品种的雄性育性分为不育型、较低型、中等型、优质型4类,其中‘印第安之夏’、‘冬红’等6个品种为优质父本。(2)海棠从开花前1 d至第6天的柱头可授性呈现“弱—强—弱”的变化规律,开花第3天时的柱头可授性最强。(3)授粉后4～8 h花粉开始萌发,48～96 h完成受精。(4)花粉育性和柱头可授性与杂交坐果率、种子饱满率间均存在显著的正相关性。授粉后2个月内是落果集中期,此后至果实成熟坐果率基本趋于稳定。‘冬红’ב印第安之夏’、‘草莓果冻’ב印第安之夏’为高坐果率杂交组合。研究表明,海棠雌雄蕊存在发育不同步现象,选择育性优质的亲本是杂交取得成功的关键,而受精后障碍是本研究中海棠杂交...     

小报春不同授粉组合亲和性研究

利用小报春‘红星’、‘紫霞’、‘罗兰香’3个品种分别设置8种授粉组合,统计了不同授粉组合的结实情况和单果种子数量,并对‘红星’品种部分授粉组合的花粉萌发与花粉管伸长过程进行荧光显微观察。结果显示:(1)3个品种的结实率和单果种子数量均表现为异型植株授粉>长花柱同型异株授粉、长花柱自交>短花柱同型异株授粉、短花柱自交,不同授粉组合间单果种子数量差异极显著,异型植株授粉类型结实率均达到100%,单果种子数量为44～181粒,显著高于自交组合和同型异株杂交组合;以异型致死花粉作为蒙导对短花柱同型异株授粉组合的结实有一定促进作用,但对长花柱同型异株授粉组合的结实没有一致的促进作用;3个品种中‘红星’的结实率和单果种子数量最高。(2)荧光显微观察表明,异型授粉组合花粉在柱头上大量萌发并在花柱中伸长,授粉144h后花粉管开始进入子房;同型授粉组合授粉12h后花粉开始萌发,但直到授粉后144h花粉管还没有进入花柱;自交授粉组合授粉后144h仍无花粉萌发。实验结果说明,小报春存在明显的自交不亲和性,且短花柱类型的自交不亲和性比长花柱类型强。     

‘晚大新高’梨授粉及受精过程的显微动态研究

应用荧光显微法和石蜡切片解剖法对‘晚大新高’梨授粉受精过程进行了系统观察研究。结果表明：‘晚大新高’梨自花授粉不结实;异花最佳授粉品种为‘黄花’,其次为‘翠冠’和‘丰水’。与选用‘黄花’为异花授粉品种相比,自花和异花的授粉受精过程存在明显差异,自花花粉在授粉后2h开始萌发,8h花粉管生长至离柱头约1／3处停止生长,顶端膨大呈球形,表现出自交不亲和性;异花花粉在授粉后1h开始部分萌发,8h花粉管生长至花柱中部,24h到达花柱基部并进入子房,48h进入胚囊,72h完成双受精过程。     

柚雌蕊不同部位抽提液对自交不亲和阻抑效果的研究

以‘土柚’（Citrus grandis ‘Tuyou’）作对照,采用荧光显微技术对‘琯溪蜜柚’（Citrus grandis‘Guanxi-miyou’）、‘度尾蜜柚’（Citrus grandis ‘Duweimiyou’）两个品种花粉在本品种和异品种雌蕊不同部位抽提液中花粉萌发和花粉管伸长状态进行了观察。结果表明：‘琯溪蜜柚’和‘度尾蜜柚’子房抽提液对自身花粉管伸长阻抑最明显,并产生严重的弯曲;柱头抽提液对自身花粉管伸长稍有影响,出现中度弯曲;花柱抽提液中自身花粉管伸长正常,仅有轻微弯曲。然而,对于异品种的花粉以及自交亲和的‘土柚’,其子房、花柱和柱头抽提液对花粉管伸长没有这种阻抑效应。     

花序开放程度、栽培温度和贮藏条件对菊花品种‘钟山金阳’花粉萌发的影响

采用离体培养法和杂交实验法,以菊花品种‘钟山金阳’(Chrysanthemum morifolium‘Zhongshanjinyang’)为实验材料,比较了不同的花序开放程度(花序开放天数和散粉阶段)、栽培温度和贮藏条件对其花粉萌发的影响。离体培养结果表明:在花序开放的第2至第7天花粉萌发率为22.6%~17.3%,第9天为7.7%,第11天仅为2.8%;在散粉的第1阶段(第1和第2轮管状花散粉)和第2阶段(第3和第4轮管状花散粉)花粉萌发率分别为19.5%和17.8%,第3阶段(全部管状花散粉)花粉萌发率仅为9.4%,表明随花序的开放和散粉阶段的延续,花粉萌发率均呈逐渐降低的趋势。在昼/夜温度5℃/0℃、10℃/5℃、15℃/10℃、20℃/15℃、25℃/20℃和30℃/25℃条件下栽培一定时间,其花粉萌发率和花粉管长度均有明显差异;其中,10℃/5℃栽培组培养4.0 h的花粉萌发率最高(23.0%),而30℃/25℃栽培组培养0.5 h的花粉萌发率最低(1.2%);15℃/10℃和20℃/15℃栽培组培养4.0 h的花粉管长度较长(分别为144.4和146.1μm),而30℃/25℃栽培组培养0.5 h的花粉管长度最短(38.3μm)。在不同贮藏温度下[4℃、-20℃和室温(约25℃)],新鲜和干燥花粉的萌发率均随贮藏时间的延长逐渐下降,但降幅存在明显差异;其中,新鲜花粉贮藏12 d后花粉萌发率从21.4%降至5.0%以下,干燥花粉贮藏26 d后花粉萌发率降至5.0%以下;总体上看,干燥花粉的萌发率和贮藏时间均高于新鲜花粉,以-20℃条件下贮藏的干燥花粉萌发率最高且可贮藏至50 d以内。杂交实验结果显示:用不同栽培温度下的品种‘钟山金阳’的花粉对品种‘钟山粉碟’(‘Zhongshanfendie’)进行人工授粉,在柱头上花粉萌发数差异明显;其中,10℃/5℃栽培组的花粉萌发数最多(55.5),30℃/25℃栽培组的花粉萌发数最少(8.8),且二者间差异显著(P0.05)。综合分析结果表明:花序开放天数、散粉阶段、栽培温度及贮藏条件对菊花品种‘钟山金阳’的花粉萌发率均有明显影响。根据研究结果,建议菊花品种‘钟山金阳’花粉的最佳采集时期为花序开放的7 d内且为第1至第4轮管状花散粉阶段,栽培温度应维持在10℃左右,而且采集的花粉应置于-20℃干燥条件下贮藏。     

七叶树花粉活力和柱头可授性变化的研究

采用花粉离体萌发法研究不同蔗糖浓度、硼酸浓度和不同温度对七叶树花粉萌发的影响及花粉活力测定,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性.结果表明:七叶树花粉萌发的最佳培养基是12％蔗糖+30 mg/L硼酸,花粉萌发的最适温度为25℃.雄花在开花当天花粉活力最高达75.69％,并在开花当天的上午10:00时,花粉活力最强,10:00～16:00花粉活力保持较高活力,是最佳授粉时段.两性花的柱头可授期持续时间较长,为8～9 d,开花3d达到最强,开花1～4 d柱头可授性保持较高水平,为授粉的最佳时间段.因此,从七叶树的花部特征、花粉活力与柱头可授性及花粉萌发的条件看,在长期的自然选择下七叶树在花部结构和开花生理上都是相配合的,以保障生殖成功.     

花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

以烟草为材料,通过半体内实验,就花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响进行了观察。发现用EGTA及钙调素抗血清处理柱头或花粉均可抑制花粉在柱头上的萌发;向花柱引导组织中显微注射纯化钙调素可促进花粉管束伸长,而注射钙调素抗血清可抑制花粉管束伸长;同时证实玉米花柱和花粉细胞壁中均存在钙调素及钙调素结合蛋白,而且花粉和花柱细胞壁中钙调素结合蛋白的种类有差异。结果表明存在于花粉和花柱细胞外的钙调素对花粉萌发和花粉管伸长均有促进作用。     

入侵植物美洲商陆的传粉生态学特性

从开花物候、花朵数量性状、花粉活力、花粉组织化学、柱头可授性、花粉在柱头上的萌发状况、杂交指数、花粉胚珠比、传粉媒介以及繁育系统等方面,研究了外来入侵植物美洲商陆(Phytolacca americana)的传粉生态学特性,为揭示该物种成功入侵的机理提供依据.结果表明:美洲商陆种群花期可达45~70 d,单花花期为2~3d,可进一步分为杯状花期、花瓣平展期、花瓣下垂期、花瓣反卷期;花冠直径在下垂期最大且不超过1 cm,花药与柱头间距离在1 ~2.5 mm,有利于自交的发生;花瓣平展期与花瓣下垂期花粉活力差异显著(P<0.05),杯状花期与花瓣平展期花粉活力差异不显著(P>0.05),花瓣平展期花粉活力可达85%;雌蕊柱头可授性在花瓣平展期最强;杯状花期合生柱头开裂,花瓣平展期柱头9~ 10裂,接受花粉的表面积增大;花药散粉时间与合生柱头开裂时间相吻合,有助于柱头接受花粉;扫描电镜下观察到花粉在花瓣平展期的柱头上已萌发;每朵花可提供1667~3222粒花粉,胚珠9~10个,花粉胚珠比(P/O)为340.88±34.99,表现为兼性自交;美洲商陆杂交指数(OCI)为3,花粉粒属于含脂型,主要传粉昆虫有蜜蜂、胡蜂、食蚜蝇、细腰蜂.综上所述,美洲商陆自交亲和,花粉活力高、柱头可授性强,且高花粉活力与强柱头可授性出现在相同的时期,增加了花粉落置柱头及在柱头上萌发的几率;虫媒花,访花者行为与花朵相适应,有利于提高坐果率,这样的繁殖机制与传粉特点是美洲商陆成功入侵的主要因素之一.     

全红型软枣猕猴桃花器结构和开花授粉生物学特性

对全红型软枣猕猴桃天源红花器结构、雌花开放动态及寿命、花期温度、柱头可授性、有效授粉期、有效受精期、花粉管行为等进行了系统研究,以探讨影响天源红结实率低下的原因.结果表明:(1)雌花枝可分为以下5种类型:短缩花枝(0~5 cm)、短花枝(5~10 cm)、中花枝(10~30 cm)、长花枝(30~50 cm)和徒长性花枝(>50cm);(2)柱头属于干性柱头,具有一道裂沟,乳突呈长圆柱形;(3)开花过程可分为以下5个阶段:花萼开裂期、花萼大裂期、花瓣变色期、大蕾期和开花期;(4)整个开花过程温度平稳,开花整齐,雌花单花期为1~2 d;(5)柱头可授性在花后1~2 d最强,花开后3~5 d可授性逐渐降低,花后第6天丧失可授性;有效授粉期为开花第1天和第2天;有效受精时期为授粉后5~10 h;(6)授粉后0.5 h花粉就能在柱头乳突细胞表面萌发并进入花柱道生长;授粉后10 h花粉管生长到达花柱底部.初步推断,花期、有效授粉期以及柱头可授性时间短,是天源红坐果率相对较低的主要原因.     

十字花科10属种与油菜萝卜胞质不育系杂交的花粉萌发情况观察

对10属种十字花科植物与油菜萝卜胞质不育系杂交时花粉在柱头上粘合、萌发、花粉管伸长等情况进行观察。结果表明：（1）海甘蓝花粉粒粘合较难;（2）48 h内无瓣焊菜〖WTBX〗(Rorippa dubia)〖WTBX〗、毛果诸葛菜(Orychophragmus violaceus)、桂竹香(Cheiranthus cheiri)、海甘蓝(Crambe abyssinica)花粉管的伸长受阻于花粉萌发启动之时,花粉壁内形成胼胝质塞;播娘蒿、紫罗兰、荠菜花粉管伸长但未进入乳突细胞;芝麻菜花粉管进入乳突细胞而未进入柱头,‘浠水白’(Brassica campestris)、蓝花子有花粉管进入柱头及花柱而未进入胚囊。     

百合远缘杂交花粉萌发及花粉管生长过程观察

利用荧光显微镜对百合远缘杂交组合Bernini×Pollyanna花粉萌发及花粉管生长过程进行观察研究,结果显示,授粉后3~30 h内花粉萌发形成花粉管,且花粉管生长速度由快到慢,48~51 h内花粉管停止生长,花粉管最后深入到花柱的1/3处,并观察到一些异常的花粉管形态;花粉管生长过程中还伴随着一系列的胼胝质反应,出现的部位依次是乳突细胞、花粉管、花柱通道细胞、胚珠中的胚囊.结果表明该杂交组合不亲和.研究认为Berni-ni柱头乳突细胞是阻碍Pollyanna花粉管生长的第一道屏障,花柱通道细胞是抑制花粉管在花柱内生长的第二道屏障.