用RAPD标记检测鹅掌楸属种间杂交的花粉污染

根据鹅掌楸属 (LiriodendronL .)的生物学特点 ,实践上常采用不套袋杂交授粉技术 ,理论分析和间接检测结果证明这种杂交授粉方式的花粉污染率低于 1% ,但到目前为止仍缺乏直接的检测证据。本试验首次采用RAPD标记对鹅掌楸属种间不套袋杂交授粉的花粉污染率进行了检测 ,结果证明 93个受检不套袋杂交授粉子代均来自目的父本 ,而非花粉污染所致。通过对所用 4个父本标记谱带在试验群体中出现频率的测定和分析 ,证明这种检测结果的可靠性大于 99% ,从而认为对鹅掌楸属进行不套袋杂交授粉是可行的。并就这一方法在植物学研究领域的应用潜力进行了讨论     

渐危植物鹅掌揪的授粉率及花粉管生长

对鹅掌揪Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ３个自然居群连续３个直接统计落置柱头上的花粉量,其中结实率在６－８倍,鹅掌揪结实率低的主要原因可能不是由于花粉的限制,落置柱头的花粉几乎均可萌发,少数花粉管穿过花柱道,经珠孔端进入胚囊,暗示花粉间存在的强烈的竞争,授粉率和柱头上的平均花粉量与结实率呈正相关（Ｒ＝０．７７,Ｒ＝０．６９）在柱头上人工授同株和异株的花粉,花粉管生长速率看不出明显差异,到达     

龙须草花粉活性及结实率与其无融合生殖的关系

以两种生态型无融合生殖龙须草为材料,经去雄套袋、去掉柱头及相互杂交等处理,比较几种方式下的结实率。结果表明：去雄套袋、截去柱头以破坏授粉和杂交授粉等处理与去雄不套袋作对照之间结实率的差异不显著。两种生态型龙须草的成熟花粉粒都具有活力,在蔗糖溶液中的离体萌发率分别为28％和34％;花粉在柱头上的附着和生长的荧光观察表明：花粉附着率较低,花粉在柱头上可以萌发,但不能进入柱头和花柱。证明龙须草花粉对其结实率没有显著影响;龙须草具有很高的无融合生殖度,是优良的无融合生殖基因供体。     

连翘花的结构与繁育系统研究

通过定株观察、解剖和人工套袋交叉授粉试验对连翘花的生长发育和繁殖系统进行研究.结果表明:(1)连翘具有2种避免自交的方式,雌雄异位和雌雄异熟.其雌雄异位表现为长雄蕊短雌蕊花型和短雄蕊长雌蕊花型;雌雄异熟表现为长雄蕊短雌蕊花型为雄蕊先于雌蕊成熟,短雄蕊长雌蕊花型表现为雌蕊先于雄蕊成熟.(2)连翘花P/O值测定和户外套袋交叉授粉试验显示,P/O值为2 000±300;不同类型花的异花授粉结果率在50.64%~80.32%,其中短型花的花粉授到长型花柱头的结果率最高,达80.32%,而长型花和短型花的同型花授粉结果率分别为2.92%和34.15%,表明连翘的异花授粉结果率高于自花授粉,以异交为主,其繁育系统属兼性异交.研究结果认为,连翘雌雄异位和雌雄异熟是其自然结果率低下的主要原因,为进一步探讨连翘在木犀科中的系统进化提供了生殖生态学的依据.     

露珠杜鹃繁育系统及杂交亲和性

为种质资源保护和乡土园林树种推广提供技术支持,对野生露珠杜鹃（Rhododendron irroratum）繁育系统和杂交亲和性进行研究,试验包括开花生物学特性,繁育系统特性,与高山杜鹃优良园艺品种杂交授粉,荧光显微镜观察授粉花粉萌发及花粉管生长过程,以及坐果率和结实率统计。结果表明（：1）露珠杜鹃开花时间为4月下旬到5月下旬,花粉活力与柱头可授粉性随开花时间的延长逐渐下降。（2）杂交指数（OCI）为3,P/O值为343.47。（3）主要传粉者为膜翅目中华蜜蜂（Apis cerana）,繁育系统为兼性异交型,自交亲和,需要传粉者,属虫媒花。（4）人工控制授粉发现不存在无融合生殖,能自动自花授粉,异株异花、同株异花、自花授粉坐果率分别为46.96%、45.03%、37.16%,人工授粉平均坐果率与自然传粉坐果率基本一致。（5）露珠杜鹃作为亲本进行人工杂交授粉表现出杂交不亲和,母本花粉管中存在胼胝质栓塞,导致花粉管不能延伸至子房。通过观察发现,露珠杜鹃杂交亲和难点在于花粉管生长过程。     

猕猴桃属花粉形态及其系统学意义

由于天然种间杂交,猕猴桃属Actinidia Lindl.的分类存在着组间界限不清、近缘种之间很难区分的问题。本文试图通过对该属不同组、系的植物花粉及种间杂交后代花粉的扫描电镜观察,探讨该属物种的系统学关系。在扫描电镜下观察了猕猴桃属植物21种、 6变种和4个不同种间杂交F1代植株的花粉,描述了它们的花粉形态,并根据花粉形态特征建立了相应的检索表。研究结果表明：（1）猕猴桃属的花粉形状主要以长球形至近球形为主,变异较小,而花粉粒大小和外壁纹饰的种间差异较大。（2）多数迁地保护物种的花粉粒以三孔沟为主,不同于以前报道的以三拟孔沟为主,原因可能是花粉样本采集地的环境不一样,以及野外的广泛杂交造成的。（3）种间杂交后代花粉空瘪,无授粉能力,是由于所采用亲本植株染色体的倍性不同,后代不能产生正常花粉所致。（4）人工选育雄株花粉外壁纹饰较野生雄株花粉的精细,这种花粉外壁纹饰变小的特征可能有利于雌雄异株植物的授粉受精。这一现象值得进一步探讨。（5）雄株花粉大小与其雌株果实大小之间有一定相关性,这一现象有助于杂交后代的早期筛选。     

濒危植物缙云卫矛繁育系统研究

运用花粉萌发、联苯胺-过氧化氢法、花粉—胚珠比、杂交指数和套袋实验等方法,对缙云卫矛(Eu-onymuschloranthoidesYang)花粉活力、柱头可授性及繁育系统进行了研究。结果表明缙云卫矛花粉-胚珠比为764~1340,杂交指数等于3,结合人工授粉和套袋实验结果可以确定该物种的繁育系统属于自交亲和,有时需要传粉者。根据套袋实验及实地观察可以推测该物种以风媒传粉为主。其花粉活力较高,持续时间较长,花粉质量可能不是导致该物种濒危的主要原因。其雌雄性功能表达具一定的重叠期,提高了同株异花授粉的几率,雌雄性功能表达在时间上的差异不是影响其结实率的主要原因。气候条件对传粉过程的限制可能是导致该物种濒危的原因之一。     

濒危植物凹叶厚朴的花部综合特征和繁育系统

为了解凹叶厚朴(Magnolia officinalis subsp.biloba)濒危的生殖生物学原因,通过野外观测,运用杂交指数、花粉-胚珠比、花粉活力和柱头可授性观测、人工授粉和套袋实验等方法,对凹叶厚朴种群的开花生物学、繁育系统进行了研究。结果表明:凹叶厚朴单花花期一般为4～5d,单花花期根据形态和散粉时间可分为4个时期:蕾期、初开期、盛开期和凋零期;种群于4—5月开花,一般开花历时30d左右,但不同地点、年份间有所差异;种群无开花高峰,单株平均开花数量为171.4～188.8朵,平均开花振幅为5～6朵·株-1·d-1;凹叶厚朴杂交指数为4,花粉胚珠比为5728.86,结合人工套袋和授粉实验结果可确定,繁育系统为异交,传粉过程需要传粉者;花粉活力较高(94%),且花粉活力可维持至散粉后的第6天。散粉后,柱头可授性显著下降,花粉高活力期与柱头可授期有5～6h的重叠;自然状况下结果率和单果出种百分率低,异株异花授粉可明显提高结果率和单果出种百分率,二者相对自然状况分别提高14.25%和43.66%。表明自然状态下传粉效率低、柱头最佳可授期短、同株自花授粉败育严重是其濒危的主要生殖生物学原因。     

三种甘草属植物的种间杂交亲和性及杂交种子活力

通过新疆分布的3种甘草属植物——乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis）、光果甘草（G．glabra）和黄甘草（G．eurycarpa）的人工杂交试验,比较了杂交结果率、杂交种子的萌发参数、幼苗成活率等指标,并对杂交授粉后花粉管萌发、生长过程进行荧光观察,旨在探讨3种甘草属植物的种间杂交亲和性及杂交后代种子活力。结果表明：（1）种间杂交结果率最高为96．67％,最低为55．62％,说明3种甘草种间杂交配子亲和性较高;（2）荧光显微观察表明,各杂交组合在授粉后0．5～2h内花粉均可在柱头上大量萌发,在授粉后48h内花粉管均可到达子房与胚珠受精,说明三种甘草种间杂交不存在配子隔离障碍;（3）杂交种子萌发率、发芽指数、平均萌发时间和幼苗成活率与自然结实种子无显著差异,种间杂交种子活力较高,幼苗成活率均为75％以上。以上结果表明3种甘草属植物的同域分布区,在相同传粉途径下,这三种甘草属植物的种间隔离机制不完善。有发生自然杂交并形成杂交区的可能。     

关苍术花部综合特征与繁育系统的研究

采用定点观察,运用杂交指数估算、花粉/胚珠比(P/O)测定、套袋授粉等方法,对关苍术的花部综合特征及繁育系统进行研究。结果表明:种群花期为7月下旬至9月初,单花序花期为12~17 d,小花日开放高峰期为早上7:00~8:00;花粉活力最高(90%以上)在开花后2 h以内,而此时其柱头尚无可授性,柱头在花开48~72 h以内具有较强可授性;花粉/胚珠比为6 690,杂交指数为5,繁育系统为专性异交,优势访花者为蜂类和蝇类;套袋和授粉实验结果表明关苍术不存在无融合生殖现象,自交和同株异花结实率很低,其繁育系统以异交为主。通过关苍术花部综合特征和繁育系统的研究,进一步了解其生物学特性,为关苍术资源保护和人工培育提供了理论基础。     

三角梅开花习性与人工授粉方法初探

本文研究三角梅开花时花器的变化规律及三角梅的杂交授粉技术。通过对不同时期花器的观察对比,发现三角梅的最佳花粉采集时间为花被片微开裂1～2 mm,最佳授粉时间为花初开2 d内;通过人工杂交授粉试验,摸索出三角梅杂交授粉技术。杂交试验表明,伊娃夫人与帝国喜悦的杂交结实率最高,可达8.3%。     

激光、高压静电场克服羽衣甘蓝自交不亲和及其分子机制的研究

利用激光、高压静电场对自交不亲和的羽衣甘蓝的花粉进行处理,以期克服其自交不亲和。通过对处理后的花粉的表面结构和蛋白酶活性及其萌发情况的研究,进一步分析激光、高压静电场的生物效应。同时利用分子生物学手段Northern杂交技术,检测了经激光、高压静电场处理的花粉,在授粉后柱头上SLG和SRK基因表达的差异,以探讨激光、高压静电场对生殖反应作用的分子机制。结果表明:通过适宜剂量的激光、高压静电场处理,羽衣甘蓝的花粉萌发率提高,成熟花粉水溶性总蛋白,α-淀粉酶活力,总淀粉酶活力均不同程度的提高,同时自交亲和指数和结籽率提高。从花粉的表面结构的电镜显微观察分析,花粉壁的雕纹受到了伤害,网脊线有轻微断裂,网眼变大。授粉后,取不同时间间隔的柱头样品提取总RNA,利用Northern杂交技术检测SLG和SRK基因的表达量,授粉后24 h激光处理和高压静电场处理与对照比较,SLG和SRK基因的表达量均降低。     

高山杜鹃与大喇叭杜鹃种间杂交过程的观察研究

以高山杜鹃‘Nova Zembla’为母本,大喇叭杜鹃为父本进行人工杂交授粉,利用荧光显微镜对杂交组合花粉萌发及花粉管生长过程进行观察,并统计其杂交的田间坐果率。结果显示:(1)授粉后1d花粉开始萌发形成花粉管,其萌发率在授粉后1～5d内显著增长,其后增长缓慢,到第12天萌发率最高达37.36%。(2)花粉萌发后花粉管生长速度由慢变快,授粉后2d花粉管进入花柱,7d进入子房,10d进入胚珠;实验中杂交花粉管与胚珠虽有结合,但与胚珠结合率低,授粉后12d仅7.42条花粉管进入胚珠。(3)在花粉管生长过程中,伴有大量异常现象,表现为授粉后柱头细胞、花粉管、花柱引导组织、子房组织、胚珠中的胚囊等部位依次出现胼胝质沉积反应,花粉管生长中出现的膨大、先端沉积胼胝塞而中途停止生长、螺旋扭曲、粗细不均、杂乱生长或螺旋膨大且逆向生长等异常。(4)该实验杂交的田间坐果率为零。研究表明,高山杜鹃‘Nova Zembla’与大喇叭杜鹃杂交不亲和,杂交后花粉管生长的异常行为可能是种间杂交不亲和的主要原因,且受精前障碍与受精后障碍可能同时存在。     

新牧Ⅰ号杂花苜蓿异交机制与自花粉的生殖干扰

通过控制试验和荧光观测等手段对新牧Ⅰ号杂花苜蓿Medicago varia Martyn'Xinmu No.1'柱头可授期与最佳授粉时间、自花粉的堵塞效应、花粉萌发与花粉管生长状况等进行研究,结果显示:(1)苜蓿柱头可授期与单花寿命具高度的同步性,在单花开放的第1天授粉,传粉效率最高,结果率达65.170%±2.01%(P<0.01),为柱头的最佳授粉时期;在单花开放后第4天授粉,其结果率仍达34.25%±6.73%.(2)自花授粉比异花授粉有着较低的花粉萌发率和花粉管生长速度;清除柱头自花粉后再授异花粉,其结荚率/花序和英内种子粒数由原来的51.760%±5.37%和2.11±0.18粒,提高到72.31%±6.24%(P<0.01)和3.46±0.25粒(P<0.01),自花粉对柱头的堵塞效应非常明显.(3)在繁育系统中,苜蓿采取了雌雄异熟和自交不亲和两套机制来避免自交,但是由于其独特的花结构,即使雄蕊先熟,在保证苜蓿异交机制中也没有起到有效的作用,而其典型的自交不亲和系统,虽然保证了苜蓿较低的自交率,却无法避免自花粉的生殖干扰.     

中国木兰科3个特有属叶角质层的研究

在光学显微镜和扫描电子显微镜下,对我国木兰科３个特有属,观光木属、华盖木属和拟单性木兰属共４种植物的叶表皮内外面进行了观察。它们的上表皮细胞形状不规则,细胞壁具有不同程度的波状弯曲。下表皮细胞形状及壁的特征与上表皮近似,并有大量的气孔器分布其间,气孔器微凸出于下表皮,长轴取向不规则,全部为平列型气孔。这些特征与木兰科其它属（除鹅掌揪属Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎ外）一致,支持除鹅掌揪属外（该属仅有２种     

石蒜与萱草远缘杂交育种研究

目的：为培育石蒜属植物新品种（系）提供参考依据。方法：以石蒜属（Lycoris）、朱顶红属（Hippeastrum）、萱草属（Hemerocallis）植物为试材，采用花粉离体培养、田间杂交、胚拯救等方法，研究了石蒜属植物在远缘杂交过程中的生殖隔离。结果：1、在花粉活力测定中，所得最适宜朱顶红花粉萌发的培养基组成为：70 g/L蔗糖+5 mg/L硼酸+0.01 g/L氯化钙+50 g/LPEG-4000；萱草组花粉的最适培养基组成为：100 g/L蔗糖+0.3 mg/L硼酸+0.4 mg/L氯化钙。2、以石蒜属植物作母本，设计8个杂交组合试验，结果表明子房膨大率随杂交组合的不同而呈现差异性，其中与四倍体萱草杂交组合所得平均子房膨大率为59.81%，高于二倍体萱草组（33.12%）。3、胚拯救初期，各组合获得胚珠0～44个，其中鹿葱×萱草‘金娃娃’组合最多，中国石蒜×萱草‘金娃娃’组合最少。胚珠膨大率随杂交组合的不同出现差异，7个杂交组合的胚珠均发生膨大，膨大率在1.79%～96.15%之间。其中鹿葱×’Custard Candy’组合胚珠膨大率较高（96.15%），稻草石蒜×’Cust...     

雌蕊成熟度在克服小麦与黑麦属间杂交不亲和性上的效应

本试验广泛研究了小麦等材料与黑麦杂交时,母本雌蕊成熟度在克服属间不亲和性上的效应。不论普通小麦的冬、春性品种,不同倍数性的物种,不同类型的小麦雄性不育系,小麦异附加系以及八倍体小偃麦新物种等与黑麦杂交,一般以母本开花前1—2天雌蕊嫩龄时授粉,对克服属间杂交不亲和性效果最好,幼龄授粉次之。这一雌蕊成熟度效应对于与黑麦越难杂交的小麦品种和物种一般越显著。在不同地点(青海西宁及陕西杨陵),不同年份,不同月份及一天内不同时间授粉,结果表现一致。试验还揭示了小麦雌蕊成熟度对黑麦花粉萌发及杂种种子形成的深刻影响。     

蔷薇属植物与现代月季品种杂交亲和性研究

为培育抗寒、抗病性强、芳香的月季品种,以单瓣黄刺玫(Rosa xanthinaf.normalis)、黄刺玫(R.xanthina)、报春刺玫(R.primula)、美蔷薇(R.bella)、腺果大叶蔷薇(R.macrophylla var.glandulifera)、荷花蔷薇(R.multifloraf.carnea)等6个蔷薇属种、变种及变型和5个玫瑰品种为父本,以11个现代月季品种和香水月季(R.odorata)为母本设计72个授粉组合进行远缘杂交,统计杂交结实率及杂交种子萌发率,并采用扫描电镜技术观察了杂交亲本的花粉与柱头形态,测定花粉萌发率。结果显示:(1)除黄刺玫外,所试其他蔷薇属植物均适合作为父本材料与现代月季品种和香水月季杂交,但不同杂交组合的结实率及出苗率差异显著。(2)花粉、柱头形态对杂交亲和性无显著影响,花粉生活力对杂交亲和性有显著影响,且与杂交结实率成正相关关系。通过试验,筛选出14个亲和性较好的杂交组合、4个适宜的母本材料(香水月季、‘橘红潮’、‘金玛丽’、‘粉和平’)和6个适宜的父本材料(单瓣黄刺玫、报春刺玫、美蔷薇、腺果大叶蔷薇、荷花蔷薇、玫瑰‘大红紫枝’)。     

梨不同品种花粉生活力测定及授粉特性研究

以19个梨品种为试材,用离体培养法测定在不同贮藏温度下花粉生活力,并调查6个杂交组合和15个梨品种自交的结实特性。结果表明,在培养基中加入硼酸和赤霉素可提高花粉生活力;通过镜检发现大慈梨、八月红、黄金梨3个品种花粉败育;在不同的贮藏条件下,温度越低花粉发芽率下降越缓慢,因此在低温条件下适合花粉长久贮藏;在贮藏过程中,均存在"短期被迫休眠现象",且随温度的降低被迫休眠恢复时间向后延伸。6个杂交组合的花朵坐果率和花序坐果率平均值为82.54%和94.82%,与自然授粉没有明显差异,因此金二十世纪可以作为鸭梨、雪花梨的授粉树,雪花梨、鸭梨、红安久、红茄梨可以作为黄金梨的授粉树;15个梨品种自交结实率较低,而大慈梨、八月红、黄金梨、秦丰、秀玉、新星、雪花梨、丰水8个品种不结实,在生产上均需配置授粉树才能达到产量需求。     

丹东蒲公英专性无融合生殖特性

采用田间去雄套袋、花粉活性与花粉管萌发观测等交配系统实验,辅以染色体分析、胚囊发育观察以及流式细胞仪检测,对丹东蒲公英(Taraxacum antungense)生殖特性进行系统研究。结果表明,去雄套袋情况下,结籽率高达96%,由此证明交配系统具有极高的无融合发生率;自花授粉不能萌发,花粉活性仅为20.6%,异花授粉虽可萌发,但生长缓慢,花粉在到达子房前,花粉管已停止生长并消失;二分体时期,合子端大孢子发育为功能性大孢子,珠孔端大孢子退化消失,经蓼型发育,形成7细胞8核,卵细胞继续发育形成原胚,中央细胞形成胚乳,其它细胞退化消失,花未开放前,已形成球形胚。此外,丹东蒲公英为三倍体。流式细胞仪检测结果表明,丹东蒲公英为专性无融合生殖,胚乳自主发育。综合以上研究结果,说明丹东蒲公英具专性无融合生殖特性。