油橄榄授粉受精和胚胎发育过程观察

该研究以油橄榄“鄂植-8”为材料,应用压片荧光观察花粉在柱头和花柱中的萌发及生长情况,采用石蜡制片法观察油橄榄的胚珠结构特点和授粉受精过程。结果表明：油橄榄为1子房2心室4胚珠,珠心较发达,由多层细胞构成,属于厚珠心椭圆型胚珠,胚珠直生;花开时花粉粒落到柱头上立刻萌发,随后花粉管在花粉通道中生长,再后进入子房经子房内表面,大部分花粉管不能到达胚珠,仅少数沿胎座生长经珠柄进入珠孔,释放2个精子,2个精核分别进入卵细胞和极核,并与卵核及极核相互融合;观察到合子中雌、雄性核仁融合的过程。授粉受精各阶段经历的时间为花粉落到柱头上立刻萌发;授粉后6d左右,花粉管长入胚珠的珠孔,随后释放精子;10 d左右完成授粉受精,30 d左右形成心型胚,40 d左右胚发育几乎成熟。在进行子房石蜡切片中,共观察到612个完整子房切片,发育完整的子房为97.53％,完成授粉受精的胚珠为15.52％。油橄榄在自然授粉下,约85％的胚珠授粉受精过程不能完成,在一定程度上影响其坐果。该研究结果为油橄榄授粉受精、高效生产等提供了理论依据。     

野生杜鹃杂交亲和性及适宜的评价指标

以映山红和马银花为母本,映山红亚属、羊踯躅亚属、杜鹃亚属、常绿杜鹃亚属以及马银花亚属的5个亚属16个中国野生杜鹃种为父本进行杂交授粉,统计子房膨大率、坐果率和种子萌发率,分析杜鹃属植物远缘杂交的亲和性,探讨其杂交亲和性适宜的评价指标。结果表明:映山红作为母本,与同亚属的杜鹃杂交亲和性较好,与其它亚属的杜鹃种的杂交亲和性存在显著的亚属间和种间差异;而马银花作为母本,与同亚属的西施花进行杂交,未获得杂交果实和种子,但与杜鹃其它亚属种的杂交,部分杂交组合显示出较好的杂交亲和性。这一结果表明,映山红作为母本,与马银花相比,有着较好的杂交亲和性,并且杜鹃属植物的杂交亲和性与目前杜鹃分类体系中的亲缘关系并没有直接关系。进一步的数据分析表明,子房膨大率与坐果率、坐果率与蒴果平均种子数之间呈显著正相关,但子房膨大率与果实内种子数无直接相关性;花粉活力(大于15%)、父母本花柱长度比(在0.50~2.12范围内)与子房膨大率等亲和性指标无显著相关性。     

芥菜型油菜与白菜正反杂交的胚胎学研究

利用荧光技术对芥菜型油菜(Brassica juncea)与白菜(B. pekinesis)种间正反杂交后花粉萌发和花粉管生长过程进行了观察。结果显示: 芥菜型油菜与白菜正交授粉后, 花粉在柱头上能正常萌发, 多数花粉管沿花柱到达胚珠完成受精, 且受精方式有珠孔受精、合点受精和中部受精, 少量花粉管生长不正常, 出现花粉管顶端膨大扭曲, 花粉管分支等异常现象; 反交授粉后, 花粉在柱头上萌发时柱头乳突细胞产生强烈胼胝质反应, 影响花粉管生长, 只有少量花粉管通过花柱到达胚珠完成受精。用石蜡切片技术观察了正反杂交后杂种的胚胎发育, 正交杂种胚胎发育较早, 胚和胚乳生长较正常, 杂种胚一般均能发育至成熟; 反交杂种胚发育至心型期便不能继续发育, 胚乳也停滞在游离核阶段并最终败育。综合分析 表明, 芥菜型油菜与白菜正反杂交都存在一定程度的受精不亲和性。     

芥菜型油菜与白菜正反杂交的胚胎学研究

利用荧光技术对芥菜型油菜（Brassica juncea）与白菜（B．pekinesis）种间正反杂交后花粉萌发和花粉管生长过程进行了观察。结果显示：芥菜型油菜与白菜正交授粉后,花粉在柱头上能正常萌发,多数花粉管沿花柱到达胚珠完成受精,且受精方式有珠孔受精、合点受精和中部受精,少量花粉管生长不正常,出现花粉管顶端膨大扭曲,花粉管分支等异常现象;反交授粉后,花粉在柱头上萌发时柱头乳突细胞产生强烈胼胝质反应,影响花粉管生长,只有少量花粉管通过花柱到达胚珠完成受精。用石蜡切片技术观察了正反杂交后杂种的胚胎发育,正交杂种胚胎发育较早,胚和胚乳生长较正常,杂种胚一般均能发育至成熟;反交杂种胚发育至心型期便不能继续发育,胚乳也停滞在游离核阶段并最终败育。综合分析表明,芥菜型油菜与白菜正反杂交都存在一定程度的受精不亲和性。     

杂交石竹授粉受精及其胚胎发育过程的观察

以‘杂交石竹’为试验材料,利用荧光显微镜观察其授粉后花粉萌发、花粉管生长情况,采用石蜡切片法对其受精及胚胎发育过程进行观察研究。结果表明:(1)授粉后1h母本柱头上少量花粉开始萌发;授粉后4h大量花粉萌发,花粉管生长至柱头中部有胼胝质出现;授粉后6h花粉管生长至子房组织并有少量与胚珠结合;授粉后15h柱头中出现大量胼胝质,花粉管与胚珠结合数增多;授粉后24h胚珠周围出现多条花粉管,其中1条花粉管进入胚珠,部分进入胚囊的花粉管卷曲盘绕生长并产生胼胝质;精细胞与极核的融合主要发生在授粉后17~48h,与卵细胞融合主要于授粉后1~3d。(2)杂交石竹胚发育经过原胚、球形胚、棒状形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶形胚阶段。(3)杂交障碍表现为:只有游离的胚乳核而无胚发育的胚囊、合子未分裂、两极核未融合、球形胚败育。研究表明,杂交石竹存在受精前和受精后障碍,这是导致其结实率低的主要原因。     

‘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。     

烟草种间杂交亲和性

以野生烟草Nicotiana alata、N.rustica、N.repanda、N.stocktonnii与栽培烟草K326、红花大金元、Yun87、Yun97为材料,进行种间正反杂交,研究种间杂交亲和性。田间观察杂交后的坐果情况并统计坐果率,采用显微荧光染色观察授粉后花粉管在雌蕊上的生长情况,并结合杂交后代萌发检测的方法。结果表明：N.rustica、N.repanda、N.stocktonnii与栽培烟草杂交不亲和。N.rustica花粉能够穿过K326花柱,N.repanda和N.stocktonnii花粉在K326柱头上很少萌发生长。N.alata花粉可以穿过K326的花柱,并得到果实,但是萌发实验显示其种子无活力。N.alata作为母本与栽培烟草杂交不亲和。     

烟草种间杂交亲和性

以野生烟草Nicotiana alata、N.rustica、N.repanda、N.stocktonnii与栽培烟草K326、红花大金元、Yun87、Yun97为材料,进行种间正反杂交,研究种间杂交亲和性.田间观察杂交后的坐果情况并统计坐果率,采用显微荧光染色观察授粉后花粉管在雌蕊上的生长情况,并结合杂交后代萌发检测的方法.结果表明:N.rustica、N.repanda、N.stocktonnii与栽培烟草杂交不亲和.N.rustica花粉能够穿过K326花柱,N.repanda和N.stocktonnii花粉在K326柱头上很少萌发生长.N.alata花粉可以穿过K326的花柱,并得到果实,但是萌发实验显示其种子无活力.N.alata作为母本与栽培烟草杂交不亲和.     

东方百合系内杂交授粉技术与胚抢救技术研究

研究了东方百合系内杂交授粉技术及胚抢救技术。结果表明:(1)在组合‘Justina’בShela’中,采用柱头直接授粉,花粉管在花柱中向下定向生长,在子房中向胚珠定向生长;采用切花柱授粉,花粉管在花柱切口及子房中发生不同程度无向性生长;残留花柱越长,进行胚珠定向的花粉管数量越多,获得的饱满种子越少,采用柱头直接授粉获得的饱满种子最多。(2)采用柱头直接授粉对东方百合系内56个组合进行杂交实验,仅1个组合未获得饱满胚珠、3个组合获得胚珠少于10个,其余52个组合获得大量饱满胚珠,初步表明此法可作为东方百合系内杂交通用授粉技术。不同胚抢救技术试验结果显示,授粉约70d后采用切胚珠接种比胚珠直接接种的杂种胚萌动快、萌发率高,而且前者的胚抢救效率也明显高于授粉40d后的"剥胚式接种"。研究认为,授粉约70d后采用"切胚珠接种"可作为东方百合系内杂交通用胚抢救技术。     

杜鹃红山茶的传粉生物学

杜鹃红山茶(Camellia changii)为中国特有的濒危植物,仅见于广东省阳春市鹅凰嶂自然保护区内。对该保护区杜鹃红山茶自然种群进行了杂交指数(OCI)、花粉-胚珠比(P/O)和控制授粉试验研究,探讨其致濒原因。结果表明:杜鹃红山茶的繁育系统为专性异交型,自交不亲和,为典型的虫媒传粉型植物;在自然条件下,其子房败育率高达64%;杜鹃红山茶种群的花柱呈长度分化:20%为长花柱型(L型),76%为短花柱型(S型);杜鹃红山茶的有效传粉昆虫主要为蝶类和蜂类,但昆虫的访花频率较低。综合以上结果,杜鹃红山茶的濒危原因可能包括2个方面,一是自交不亲和性和花柱异长现象导致子房败育率高,二是传粉昆虫访花频率低导致自然结实率低。     

小报春与岩生报春种间杂交亲和性研究

以报春花属报春花组的小报春(Primula forbesii)和指叶报春组的岩生报春(Primula saxatilis)为亲本,对种间杂交的结实性及花粉管行为进行了观察。结果表明:小报春与岩生报春种间杂交表现为不亲和,正反交组合正常结实率为0,但正交、反交组合花粉在柱头表面的萌发和花粉管伸长过程有明显差异,小报春花粉授粉4h后可以在岩生报春柱头表面萌发,但花粉管伸长的速度明显比对照组[岩生报春(P)×岩生报春(T)、岩生报春(T)×岩生报春(P)]慢,并且花粉管生长弯曲,授粉192h后花粉管仍未到达子房;岩生报春的花粉可以在小报春柱头上正常萌发,授粉48h后花粉管到达子房;4个对照授粉组合均分别于24h(短花柱为母本)、48h(长花柱为母本)时完成受精过程。研究表明,岩生报春×小报春杂交存在受精前障碍,小报春×岩生报春杂交亲和性较好,并可通过幼胚拯救的方法获得组间杂种后代;花柱长度可能是影响种间杂交结实能力的因素之一。     

异叶苦竹花粉管生长及双受精过程（英文）

以异叶苦竹为材料,采用扫描电镜、荧光显微镜技术及传统的石蜡制片技术,解剖观察其花粉管生长途径及双受精过程。结果表明:(1)授粉后,花粉在柱头上吸水膨胀,约30min即可萌发。(2)授粉1~2h后花粉管可达到花粉长度的5~10倍,花粉管在柱头分支中进一步伸长,并开始伸入花柱中生长。(3)授粉后5h,大量花粉管沿引导组织进入花柱基部与子房顶部之间的子房壁,有少量花粉管在子房壁与外珠被之间的缝隙中生长。(4)授粉后8h,少量花粉管到达珠孔端。(5)授粉后15~18h,精核与极核融合,形成初生胚乳核;精、卵核融合,形成合子。(6)授粉后20~30h,仍可在花柱中见到大量呈束状的花粉管。(7)授粉后48h,子房内的大部分花粉管出现解体,大多数花粉死亡。研究认为,精细胞到达胚珠的时间为8h。     

异叶苦竹花粉管生长及双受精过程

以异叶苦竹为材料,采用扫描电镜、荧光显微镜技术及传统的石蜡制片技术,解剖观察其花粉管生长途径及双受精过程。结果表明:(1)授粉后,花粉在柱头上吸水膨胀,约30 min即可萌发。(2)授粉1～2 h后花粉管可达到花粉长度的5～10倍,花粉管在柱头分支中进一步伸长,并开始伸入花柱中生长。(3)授粉后5 h,大量花粉管沿引导组织进入花柱基部与子房顶部之间的子房壁,有少量花粉管在子房壁与外珠被之间的缝隙中生长。(4)授粉后8 h,少量花粉管到达珠孔端。(5)授粉后15～18 h,精核与极核融合,形成初生胚乳核;精、卵核融合,形成合子。(6)授粉后20～30 h,仍可在花柱中见到大量呈束状的花粉管。(7)授粉后48 h,子房内的大部分花粉管出现解体,大多数花粉死亡。研究认为,精细胞到达胚珠的时间为8 h。     

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.     

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。     

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。     

怀庆地黄胚珠试管受精的研究

怀庆地黄为自交系不亲和植物。为了克服其自交不亲和性,1978—1981年我们对其进行了胚珠试管受精研究,成功地克服了其自交不亲和的障碍,获得了试管受精的种子、幼苗和植株。试管受精所得的植株为二倍体。未授粉的带胎座的胚珠未形成种子和植株。完整雌蕊进行离体自花授粉,不能克服其自交不亲和性。通过胚珠试管受精,可消除雌性孢子体的柱头和花柱对花粉萌发和花粉管生长的抑制作用。     

中棉×戴维逊氏棉胚胎发育的研究

以棉花栽培种中棉作母本,野生种戴维逊氏棉作父本进行杂交试验,并用中棉自交作对照,比较研究了杂交情况下花粉粒的萌发、花粉管的生长、受精作用及胚和胚乳的发育过程,得到以下结果:(1)中棉×戴维逊氏棉花粉粒的萌发及花粉管在异己花柱中的生长基本正常,有花粉管胚珠的频率约20％,为中棉自交的1/4左右;(2)在杂交情况下,有花粉管进入的胚珠基本上能实现受精;(3)杂种胚乳在授粉后7天发育异常,11天开始解体,16天才有部分胚珠的胚乳开始形成细胞壁;(4)杂种胚不分化或畸形分化,在授粉后11—22天坏死。     

艳丽耳草的二型花柱及异型自交不亲和系统

异型花柱是一种受遗传因素控制的花型多态性现象,包括二型花柱和三型花柱两种类型.本文以茜草科艳丽耳草(Hedyotis pulcherrima)为实验材料,通过对其野外居群的花型、花部形态及花粉特征等观察,发现艳丽耳草野外居群同时存在长花柱型花和短花柱型花,长/短花柱型花的数量比例为1∶1.两型花具有精确的交互式雌雄异位特征,并且该特征与花冠长度相关性显著.长/短花柱型花的柱头裂片长度、花粉大小及淀粉含量等具有二型性.花粉体外培养时花粉萌发率及花粉管生长速率无显著性差异.人工授粉后,艳丽耳草长/短花柱型花型间异交花粉管生长形态正常,授粉24 h后花粉管均已进入子房.而长/短花柱型花在自交及型内异交下均表现为不亲和,花粉管生长停止于柱头,花粉管顶端累积胼胝质并膨大.艳丽耳草没有无融合生殖现象,型间人工辅助异交授粉结实率为100％,显著高于自然结实率.本研究结果表明,艳丽耳草是典型的二型花柱植物,并具有异型自交不亲和系统.     

云锦杜鹃的开花动态与繁育系统研究

对3个云锦杜鹃种群的开花动态和传粉方式等野外定位观测结果显示:花芽在花朵开放后形成雏 形,经过8～9月的生长后成形,次年4月复苏,形成含6～12朵花的总状伞形花序,5月初开花,花期接近25 d。花生命周期为5～8d,其中种群G的周期最短,平均为5.8d,主要原因是光照时间长,湿度相对较低,花形 态较小。开花后第二天到第三天,花药开裂,散出粘连成串的花粉,悬挂在花柱的中上部,同时柱头进入可授 期;第五天到第六天,花瓣与花托分开并前移到花柱,使花柱倒垂,花粉串能粘附到柱头上。根据人工授粉试 验和花粉落置观察的结果,云锦杜鹃的繁育系统为混合交配型,自然条件下为花后自花授粉,主要借助花瓣脱 落来传播花粉;但根据杂交指数估算和花粉-胚珠比测定,云锦杜鹃的繁育系统为异交,自交亲和,需要传粉 者,说明云锦杜鹃可能是由虫媒传粉向自花传粉演化。