甘草有性生殖特性研究

本文利用扫描电子显微镜对乌拉尔甘草、光果甘草和胀果甘草花粉的超微结构进行观察;利用荧光显微镜确定乌拉尔甘草的授粉方式、花粉生活力和柱头活性以及授粉后受精时间。结果表明花粉超微结构为甘草的鉴别提供了一定的形态学依据;甘草的授粉方式属于闭花受精;花粉生活力在每天12:00时最强,去雄后超过四天的柱头已经不具备接受花粉的能力;对授粉后不同时间的雌蕊进行研究得出授粉后6h花粉管进入胚珠进行受精。本文主要对甘草的有性生殖特性进行了研究,为未来制定正确的选、育种策略提供理论依据。     

甘草花粉超微鉴定及花粉活力、柱头可授性荧光显微镜观察

对甘草的有性生殖特性进行了研究,利用扫描电子显微镜对乌拉尔甘草、光果甘草和胀果甘草花粉的超微结构进行观察,利用荧光显微镜确定乌拉尔甘草的授粉方式、花粉生活力和柱头活性以及授粉后受精时间.结果表明,花粉超微结构为甘草的鉴别提供了一定的形态学依据;甘草的授粉方式属于闭花受精;花粉生活力在每天12:00时最强,去雄后超过4d的柱头已经不具备接受花粉的能力;对授粉后不同时间的雌蕊进行研究得出授粉后6h花粉管进入胚珠进行受精.     

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。     

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。     

华北驼绒藜繁育系统研究

通过定株观察、人工套袋授粉试验等对华北驼绒藜繁育系统进行了研究。结果显示:(1)华北驼绒藜的花粉寿命为6d,花粉胚珠比(P/O)为1 351 189±391 779;自然条件下存在着同株授粉和异株授粉两种方式,但以异株授粉为主,其繁育系统属于兼性异交。(2)华北驼绒藜在有花粉时柱头可授性为6d(柱头露出后5～10d),但在缺乏花粉不能完成授精时,柱头会出现徒长现象,其可授性可以维持12d(柱头露出后9～20d)。(3)人工套袋授粉结果显示,华北驼绒藜最佳授粉时间是柱头露出后6～7d,此时年均授粉结实率最高(94.83%);在柱头失去过氧化物酶活性时(柱头露出后21d)授粉结实率年均为4.93%;相对于柱头最佳可授期,华北驼绒藜具有较高结实率的授粉时间范围较宽。研究表明,在长期的进化过程中,华北驼绒藜形成了P/O较高、柱头可授性时间长以及在异株授粉优势的情况下,还保留同株授粉方式的生殖补偿机制,对其野生退化群落的种群恢复具有积极的意义。     

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。     

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.     

软枣猕猴桃控制授粉对果实和种子的影响

为了研究软枣猕猴桃授粉规律,以11年生软枣猕猴桃紫果3号为试验材料,设置剪留花柱数量为0、2、5、8、11、14、17和23(全留对照组)共8个处理。人工授粉,收获后调查测定其单果重、坐果率、果型指数、果实可溶性固形物含量和果实内含种子数量。结果表明:随着授粉柱头数的增加,单果重等主要指标相应增加;当授粉柱头数增至为8时,其果型指数和果实可溶性固形物含量与对照全留柱头23相比差异不明显;当授粉柱头数增至为11时,其单果重、坐果率和果实内含种子数量与对照全留柱头23相比差异不明显。据此软枣猕猴桃充分授粉的数量级指标为11,当授粉柱头数小于11时,产量降低、品质下降;当授粉柱头大于11时,浪费花粉。生产上可利用猕猴桃精准充分授粉技术,节约使用花粉或减少果园雄株数量,以提高生产效率。     

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。     

光果甘草生殖生物学特性的初步研究

对光果甘草的花部特征、花粉活力、柱头可授性和花粉-胚珠比(P/O)进行了初步研究.结果表明:(1)光果甘草雄蕊异型,雌雄蕊异位,有利于避免自花授粉;(2)开花当天花粉活力在上午12:00最高,为91.8%,14:00迅速下降,16:00到达最低,16:00以后逐渐上升;(3)柱头可授性可持续4 d,以开花当天可授性最强;(4)花粉-胚珠比(P/O)为1 751.1±217.002,表明其繁育系统类型为兼性异交.     

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。     

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.     

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。     

重唇石斛传粉生物学与显微动态研究

通过杂交和自交实验,对重唇石斛授粉亲和力和结实性进行分析,并对其开花期间花粉及蕊柱结构的动态变化进行显微观察,以探讨重唇石斛的最佳杂交授粉时间.结果表明:(1)花器表面结构差异较大,唇瓣、药帽、萼片表皮布满突起、钩刺等,花瓣表皮较平滑;(2)杂交时以重唇石斛为父本或母本均具有选择性,但作为父本亲和力强,杂交结实率可达100%,作为母本杂交结实率最高为60%;自交结实率非常低,为4.3%;(3)花粉培养的最佳配方为30%蔗糖+0.15 mg·L-1 CaCl2;(4)花开第4天后花粉发育饱满,第5～12天花粉发芽率稳定大于70%,蕊柱的乳突细胞于开花第6～10 天时发育饱满.研究表明,重唇石斛花开第5～12 天为最佳授粉时间.     

The Cross Compatibility and Hybrid Seed Vigor among Three Glycyrrhiza Species

In order to discuss the cross compatibility and hybrid seed vigor of sympatric species among Guralensis, Gglabra and Geurycarpa distributed in Xinjiang, the cross fruiting rate, the pollen germination on stigma, the pollen tube growth in style after cross pollination and germination parameters of hybrid seeds were analyzed. Results showed that there was highly cross compatibility among these three Glycyrrhiza plants and their hybrids seeds were highly vigor. It suggested that the interspecific isolation mechanism of the three Glycyrrhiza plants was weak. Moreover, the natural hybridizations may occur and form natural hybrid zone.