大叶杨组组间杂交花粉－柱头相互作用的超微结构研究

以大叶杨为母本,分别与小叶杨、欧洲黑杨、响叶杨进行人工杂交,并以大叶杨×大叶杨为对照,观察其花粉与柱头相互作用的超微结构变化。结果表明,大叶杨柱头细胞在授粉前表现生理活跃,含丰富的细胞器,壁外被含分支通道的角质层。接受大叶杨及欧洲黑杨花粉的柱头细胞内部仍有丰富的细胞器,膜结构保存完好。接受小叶杨及响叶杨花粉的柱头细胞衰亡较快,授粉部位沉积厚的胼胝质,细胞内部液泡化,膜结构逐渐消失,细胞质电子密度加大。欧洲黑杨花粉行为与大叶杨花粉行为相似,花粉能迅速萌发,并以短管形式穿入柱头,异常行为罕见。小叶杨及响叶杨花粉萌发后只有半数花粉管能以短管形式进入柱头,其中部分管内沉积胼胝质,另半数花粉管在柱头上表现各种异常行为——扭曲、爬行、肿胀、提前破裂释放内容物及先端沉积胼胝质。由各种花粉在大叶杨柱头上的行为和大叶杨柱头对各种授粉的反应判断,与大叶杨杂交亲和力在柱头阶段表现由强至弱依次是欧洲黑杨、小叶杨、响叶杨。     

南瓜雌蕊与自花及远缘花粉的相互作用

南瓜柱头表面经去垢剂、蛋白酶及Con A处理后花粉不能萌发或花粉管生长受阻,Con A能专一地与柱头表面结合。柱头块加入培养液可促进花粉萌发。不同的远缘花粉授粉后在雌蕊不同部位受阻。在成熟南瓜雌蕊提取液中检测到血凝活性,凝集素可能参与雌蕊对远缘花粉的抑制。     

花冠对紫茉莉繁殖适合度的影响

以授粉后具花闭合特性的紫茉莉为研究材料,通过在不同天气状况下作去花冠和存留花冠处理,观察花冠对花粉活力、柱头可授性及结实率等繁殖特性的影响。结果表明:紫茉莉自然存留花冠比去花冠的花粉活力、柱头可授性、柱头上的花粉数及柱头上花粉萌发率各指标达最高值的时间重叠性更强,并以阴天存留花冠的最强。存留花冠通过这种时间的重叠性来保证花粉在柱头上的萌发,产生了有利的繁殖适合度。越晚去花冠结实率越高,结实率呈现花闭合自然存留花冠>花冠闭合期去花冠>散粉初期去花冠>花冠展开期去花冠的规律。因此,花冠对紫茉莉繁殖适合度具有利影响。紫茉莉花冠的存留提高了繁殖适合度,增强了对环境的适应能力。     

黑果枸杞两种花型的花部综合征与传粉特性

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是中国西北地区极端环境中分布的国家二级保护植物, 该物种在新疆南部的自然种群中出现了同型花柱类型(同位花)和柱头探出式雌雄异位类型(异位花)个体, 并且遭遇沙尘暴频繁的种群中异位花个体出现频率减少。该研究对喀什市自然种群中黑果枸杞两种不同花型植株的花部综合征和传粉特性进行比较研究, 以期探讨该物种不同花型植株在南疆早春极端环境中的花部特征的可塑性及其适应性机制。结果表明: 同位花雌雄蕊高度间无显著差异, 而异位花雌蕊高度显著高于雄蕊; 同位花花冠直径、花冠筒长、胚珠数均高于异位花, 而异位花雌雄蕊空间距离、花粉数及花粉胚珠比均比同位花高。黑果枸杞同位花个体比例(68%)高于异位花个体(32%), 种群水平及个体水平同位花花期((117.00 ± 2.25) d, (101.65 ± 1.98) d)比异位花((26.00 ± 1.00) d, (18.75 ± 1.00) d)长, 而单花水平上异位花单花寿命((4.50 ± 0.14) d)比同位花((3.13 ± 0.11) d)长。两种类型花在花早期(紫色)分泌的花蜜量均高于花后期(白色)。在紫色花阶段(花开放早期), 同位花上的主要传粉者意大利蜜蜂、熊蜂和食蚜蝇的访花频率和停留时间均高于异位花; 而白色花阶段(花开放后期)意大利蜜蜂、熊蜂在异位花上的访花频率比同位花高。在不同花色阶段, 同位花柱头花粉落置数、花粉移出率、花粉传递效率均比异位花高, 并且同位花自然坐果率及结籽率均比异位花高。在新疆南部的沙尘暴极端环境下, 同位花通过较高的自交亲和性保障繁殖, 而异交为主的异位花提高了异交率。异位花与同位花在花部综合征和花报酬上的差异, 是影响其繁殖成功的主要因素。     

平贝母传粉生物学及繁育系统的研究

用TTC法测定花粉的活力,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头的可授性,通过实地观测访花者、套袋实验、花粉-胚珠比(P/O比)的估算及花粉粒形态的观察研究了平贝母的传粉特性及繁育系统类型.结果表明,平贝母的花粉活力在开花后2～5 d可达90%以上,6 d后有所减弱,10 d后仍有71.3%的花粉保持活力.柱头的可授期约持续8 d,在开花后3～4 d柱头的可授性最强,5 d以后可授性逐渐减弱.平贝母的繁育系统是以自花传粉为主,虫媒异花传粉为辅的兼性自交.研究结果为平贝母的品种选育、杂交育种、引种栽培及物种保育提供了理论和技术依据,为深入研究贝母属植物的演化提供了生殖生态学依据.     

猕猴桃花粉原位生长过程中Ca2+的超微细胞化学定位

应用扫描电镜和荧光显微镜对软枣猕猴桃同种花粉在柱头上原位萌发及花粉管生长情况进行了观察,并用焦锑酸盐沉淀法对其授粉前后柱头及花柱中Ca2+进行超微细胞化学定位.结果显示:(1)猕猴桃柱头属于干性柱头,具有一道裂沟,乳突呈长圆柱形,授粉前后形态差异不明显.(2)授粉后3 h,花粉管生长穿过柱头表面,授粉后7 h,花粉管生长到达花柱底部;(3)授粉前后,柱头接受面靠近柱头外围细胞的角质层一侧细胞器内含有丰富的钙,而柱头非接受表面钙颗粒分布很少;(4)授粉前和授粉后3 h,花柱顶端钙颗粒较少,基部钙颗粒较多;授粉后7 h,花柱顶端和基部钙分布密度无明显差别;(5)授粉前后花柱顶端钙主要均匀分布在细胞质膜位置;在花柱基部授粉前钙主要分布在引导组织胞间隙中,授粉后3 h主要分布在细胞质内,授粉后7 h主要存在于细胞质、内质网上.研究表明,猕猴桃授粉前后,柱头和花柱组织中均含有钙,授粉前和授粉后3 h花柱中的钙呈现出梯度分布,授粉后7 h钙的梯度分布现象减弱甚至消失.     

国产木兰科6属植物柱头表面形态比较

用扫描电镜对中国产木兰科单性木兰属、木兰属、木莲属、含笑属、拟单性木兰属和观光木属的42种植物柱头表面形态进行观察.结果表明,42种木兰科植物的柱头均为干柱头,包含单细胞乳突型和多细胞乳突型两类.单性木兰属和观光木属植物是单细胞乳突型;木莲属、含笑属和拟单性木兰属植物是多细胞乳突型;木兰属中木兰亚属植物两型均有,而玉兰亚属则均为多细胞乳突型.结合其他证据,本文支持单性木兰属、木莲属、含笑属、拟单性木兰属和观光木属的建立,并认为在系统学问题较复杂的木兰属中,玉兰亚属是一个相对独立的单系类群,将其独立成属也不无道理,而木兰亚属可能不是一个单系类群,还需要进一步的深入研究,积累更多的性状数据.     

花粉求亲记

白的,黄的,粉的,红的……一只小蜜蜂吮吸过无数花朵的甜蜜,携带着无数粒花粉,飞到一朵苹果花上给这些花粉求亲。接下来就是,一部分幸运的花粉被苹果的雌蕊柱头所接受,在阳光的照耀和雨露的滋润下,它开始萌发并长出花粉管,花粉管一点点伸长,到达雌蕊的胚珠,最终在这里完成了受精作用,在不远的将来,一个小苹果就要诞生了。     

枸杞新品系NQ-2开花生物学研究

为探讨枸杞新品系NQ-2纯系种植结实率低的原因,采用TTC法、联苯胺—过氧化氢法、花粉—胚珠比、杂交指数和套袋试验等方法,对NQ-2花粉活力、柱头可授性及繁育系统等进行了研究。结果表明:NQ-2单花花期为3~4 d,花后8 h散粉结束,开花当天花粉活力最高,花粉寿命可持续9 d以上;开花前一天柱头已具可授性,开花第1天柱头可授性最强,开花第3天柱头基本失去可授性;枸杞新品系NQ-2平均花粉-胚珠比8615,OC I=4,结合人工授粉实验结果确定其繁育系统为专性异交。自交不亲和是导致NQ-2纯系种植落花落果结实率低的主要原因。