5个菊花品种自交结实特性及减数分裂行为与花粉育性研究

对rm1-1、rm1-3、02-42-6、rm1-4和rm48-2等5个菊花品种3年自交结实率及花粉母细胞的减数分裂行为和花粉活力进行了研究.结果显示:(1)rm1-1、rm1-3和02-42-6属自交结实品种,结实性主要来源筒状小花;rm1-4和rm48-2为自交不结实品种.(2)在减数分裂过程中,rm1-1、rm1-3和02-42-6中期Ⅰ每个花粉母细胞(PMC)平均染色体配对构型分别为0.93Ⅰ+23.64Ⅱ+0.85Ⅲ+0.64Ⅳ、0.92Ⅰ+ 24.40Ⅱ+ 0.78Ⅲ+0.51Ⅳ和0.45Ⅰ+ 25.04Ⅱ+0.36Ⅲ+0.55Ⅳ;rm1-4和rm48-2每个PMC平均染色体配对构型分别为0.53Ⅰ+25.25Ⅱ+0.84Ⅲ+0.16Ⅳ和1.39Ⅰ+24.87Ⅱ+0.42Ⅲ+0.40Ⅳ;后期和末期5个品种花粉母细胞均出现不同频率的染色体桥、落后染色体、微核等异常现象,但大部分花粉母细胞均能正常发育.(3)5个品种花粉萌发率为8.1%～28.9%,其中rm1-1最低,rm1-4最高.结果表明,减数分裂过程和花粉育性与自交结实率没有必然关系.     

野菊与菊花杂交中花粉活力和柱头可授性及胚胎发育研究

应用石蜡制片、活体压片、光学显微镜及扫描电子显微镜观察等方法,研究了四倍体河南云台山野菊(Dendranthema indicum)与栽培菊花'钟山金山'(D.grandiflorum 'Zhongshanjinshan')种间杂交中父本花粉活力、花粉在柱头萌发、花粉管生长及胚胎发育情况等.结果发现,父本云台山野菊的花粉活力在授粉时为12%左右.人工授粉后的不同时间,在柱头上都观察到正常萌发的花粉粒,且花粉管都能进入柱头,其中,在授粉后0.5 h时,平均每柱头有5.9粒花粉萌发;12 h时,为59.9粒;而24和48 h时,则分别降为47.1和35.7粒.此外,在授粉后8、10、12和15 d时,分别在49.1%、40.8%、39.7%和38.5%子房内观察到正常发育的胚胎,最终杂交结实率为44.8%,而母本自然开放结实率为52.3%.研究表明,授粉前其多数母本雌蕊发育良好、授粉后多数花粉能在柱头正常萌发和花粉管正常生长,在受精后大部分胚胎发育正常是野菊与栽培菊种间杂交较高结实率的重要保证,而授粉前父本较低的花粉活力对杂交结实率影响不大.     

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。     

菊花黄绿叶突变体不同类型叶片的叶绿素含量和结构特征比较

以菊花黄绿叶突变体-NAu04-1-31为试验材料,测定了黄叶、黄绿叶和绿叶3种不同类型叶片的叶绿素含量,并观察比较了叶片的显微与超微解剖结构.叶绿素含量测定表明:黄叶、黄绿叶的叶绿素含量显著低于绿叶,而黄叶叶绿素a与叶绿素b的比值大于绿叶.叶绿体显微与超微结构观察发现:黄叶细胞内叶绿体形状不规1则,缺乏正常的叶绿体膜结构,无类囊体,无淀粉粒,嗜锇颗粒较多;黄绿叶叶片栅栏组织绿色部分与绿叶的栅栏组织相似,黄色部分与黄叶的栅栏组织棚似,黄色部分的海绵组织中有类似于绿色叶片的海绵组织结构,而绿色部分含有类似于黄叶的海绵组织的结构特征.绿叶细胞内叶绿体较多,形状规则,基粒片层清晰,其内淀粉粒多而大,嗜锇颗粒较少.     

基于形态性状的菊属与亚菊属植物亲缘关系研究

依据菊花DUS测试指南中性状观测和分级的方法,记录了菊属、亚菊属共31个物种叶片和花序的共计8个定性多态性状,并测量了各物种叶片的14个形态指标,将其转换为7个数量多态性状,分别基于定性多态性状代码和叶片数量多态性状数值利用聚类分析研究其亲缘关系,将两次聚类结果进行比较。结果发现,基于定性多态性状和叶片数量多态性状的聚类结果均可以对菊花近缘属植物进行亲缘关系分析,并与前人利用分子标记的亲缘关系研究及植物学传统分类的研究结果一致,能够较准确地反映种间亲缘关系。而利用菊花DUS测试相关定性多态性状的信息进行亲缘关系研究,具有准确度高、采样简便、工作量小的优点。     

浓度变化响应的研究进展

比较详细地概述了过去数十年关于在大气CO₂浓度升高条件下,植物有性生殖特性发生变化的主要研究成果。随着植物相对生长速率加快,植株达到有性生殖所需形体大小的时间变短,开花期提前,生殖器官的生物量也相应提高,其主要表现为开花数量、花粉和花蜜产量、果实数量与大小、种子大小与产量等均有不同程度的增加。对大多数农作物而言,种子产量的增加主要通过种子数量的增加,而与种子大小变化关系不大。通常,高浓度CO₂对豆科植物种子含氮量影响比较小, 却能显著地降低非豆科植物种子含氮量。不同类型植物的生殖生物量增加趋势存在一定的规律性,如不定型植物>定型植物,豆科植物>C₃非豆科植物>C₄植物,栽培植物>野生植物。针对国内外对CO₂浓度升高影响植物有性生殖特性的研究中存在的不足,该文提出了今后研究应该注意的问题。     

基因工程在花卉遗传改良中的应用研究

对 1 0年来基因工程技术在花卉花色、形态、抗性、花期、瓶插寿命和花香等重要性状改良中的应用进行了综述 ,并对基因工程在花卉分子育种中的应用前景提出了一些见解     

生物技术打造奥运菊

据估算,北京奥运会期间,需要迎宾用花、领奖用花、宾馆内插花、奥运场馆及北京街道的量观用花等各类花卉将超过1亿技（株）,价值将达450亿元人民币。能够登上奥运舞台的花卉,既要具有观赏性,又要适应北京八月气候的生物学特征……在众多中国传统名花中,作为北京市市花的菊花能够脱颖而出吗？     

银杏雌性生殖器官发育过程的显微观察

对银杏(Ginkgo biloba)雌性生殖器官的发育过程进行了连续显微观察.结果表明:功能大孢子经过大约1个月的分裂形成约5000个游离核后开始细胞化.授粉后约45天近珠孔端两侧各产生1个颈卵器母细胞.授粉后约50天.颈卵器母细胞平周分裂形成初生颈细胞和中央细胞.授粉后约55天,初生颈细胞垂周分裂形成2个扁平状次生颈细胞,之后次生颈细胞体积逐渐增大并突入颈卵器腔.授粉后约130天,2个次生颈细胞斜向分裂形成4个颈细胞,中央细胞不均等分裂形成腹沟细胞和卵细胞.套细胞起源于颈卵器母细胞的周围细胞,授粉后70天至受精作用发生前,套细胞内不断积累营养物质,且套细胞与中央细胞间的细胞壁以及套细胞之间角隅处的细胞壁均出现明显增厚现象.在受精及胚胎早期发育过程中,套细胞内营养物质逐渐消失,细胞逐渐解体.授粉后55天,2个颈卵器之间的一些细胞向上突起形成帐篷柱,之后帐篷柱体积逐渐增加,并突入颈卵器腔.自授粉后120天至受精前帐篷柱细胞内开始积累大量营养物质,随后这些营养物质在受精过程中被逐渐消耗.到了原胚游离核后期,帐篷柱的顶端细胞发生变形并解体.     

菊花自交衰退现象初步研究

为揭示菊花的自交衰退现象,对菊花品种'rm1-3'(Dendranthema morifolium 'rm1-3' )和'02-42-6'(D. morifolium '02-42-6' )亲本及其自交后代(I_1代、I_2代和I_3代)的生长性状及部分表型性状进行了比较分析.结果表明,品种'rm1-3' I_1代和I_2代的单花结实数分别比亲本减少89.5%和97.2%,品种 '02-42-6'I_1代和I_2代的单花结实数分别比亲本减少91.2%和92.0%,差异极显著(P<0.01).2个品种自交后代的平均出苗率呈现随自交世代的增加逐渐降低的趋势, 其中品种'rm1-3'自交后代各世代间的平均出苗率均有极显著差异(P< 0.01);品种'02-42-6'的I_3代平均出苗率极显著低于I_1代和I_2代(P<0.01).2个品种亲本与其自交后代间叶片长度没有显著差异,但亲本的存活率、株高、开花率和花径均显著高于自交后代,且在自交后代中,I_1代的存活率、株高、开花率和花径均高于I_2代和I_3代.2个品种自交后代的冠幅和单株花数也低于各自的亲本,但I_1代的冠幅和单株花数与亲本无显著差异.品种'rm1-3'的I_1代、I_2代、I_3代和品种'02-42-6'的I_1代、I_2代的开花时间较亲本分别推迟了9.4、8.9、5.9、11.9和7.6 d,且随自交世代的增加逐渐缩短;但品种'02-42-6' 的I_3代开花时间却较亲本提前了10.7 d.研究结果说明菊花自交后代存在严重的衰退现象.