授粉方式对铁皮石斛种质座果及种子萌发的影响

为进行铁皮石斛(Dendrobium officinale)的良种选育和种苗生产,对46个铁皮石斛种质进行人工授粉试验,研究了不同授粉方式的授粉成功率、座果率和种子的萌发能力。结果表明,4种授粉方式的授粉成功率明显不同,不同种质间的授粉成功率可达100%,且座果率普遍较高。只有31.3%的种质可以成功自花授粉,且座果率相差较大。同株异花授粉和种质内异株授粉的成功率和座果率均介于上述二者之间。授粉后所得种子的萌发率和萌发速度在4种授粉方式间也呈现与授粉成功率和座果率一致的趋势。这表明在铁皮石斛种质中存在自交不亲和现象,因此以不同产地来源的铁皮石斛种质为亲本进行人工授粉,可大大提高授粉的成功率和座果率,以及后代种子的萌发能力。     

霍山石斛种苗繁殖与栽培研究

为探讨霍山石斛(Dendrobium huoshanense C. Z. Tang et S. J. Cheng)的种苗繁殖与栽培技术,对霍山石斛的人工辅助授粉方式、无菌播种和试管苗移栽技术进行了研究。结果表明,人工辅助授粉时,栽培大棚内的异花授粉结果率可达65%以上,而自花授粉结果率不到4%,异花授粉的果实发育更好,但二者果实成熟所需时间基本一致。在无菌培养条件下,试管开花植株的异花授粉结果率可达到18.18%,并且果实成熟所需时间比栽培大棚的短67 d。不论是栽培大棚和无菌培养的异花授粉的成熟种子,还是在4℃下贮存2.5年的种子,无菌播种的萌发率均超过80%,比自花授粉的种子萌发率高20%左右。培养基中添加土豆、香蕉和苹果汁等添加物,对霍山石斛的壮苗均有明显的促进作用,以添加香蕉匀浆的效果最好。试管苗移栽的适宜基质为分层基质:下部3/10树皮+上部7/10木屑,其移栽成活率(78%)和萌芽数较高(每丛2.7个芽),这可能与该基质良好的保水性和透气性等有关。     

4种野生兰花种子特征及离体培养初报

对4种野生兰花--虾脊兰、羊耳蒜、石仙桃及密花石斛的果荚、种子、种胚性状进行初步研究,并对其种子进行离体培养。结果显示,4种野生兰种子为白色、淡绿或黄褐,呈纺锤体或椭球体。羊耳蒜、石仙桃及密花石斛种子具种孔,种胚浓密且清晰可见;种子萌发较快且萌发率高,其中以石仙桃及密花石斛种子萌发最快,仅需36d,萌发率高达100%。虾脊兰种子未见种孔,种胚不甚明显,种子萌发缓慢且萌发率低。4种兰科植物种子均以原球茎方式萌发,通过继代培养,获得了一批无菌苗。     

印度梨形孢对铁皮石斛种子萌发和原球茎生长的影响

为探究印度梨形孢(Piriformospora indica)对铁皮石斛(Dendrobium officinale)种子萌发和原球茎生长的影响,在铁皮石斛种子离体培养和原球茎生长阶段分别接种印度梨形孢,对其形态发育特征和生理特性进行研究.结果表明,接种印度梨形孢的铁皮石斛种子的起始萌发时间提前,接种印度梨形孢的铁皮石...     

针垫花开花授粉生物学特性

【目的】深入了解针垫花（Leucospermum cordifolium）的开花结实特性,探求其结实率低的原因,推动其种子生产、杂交育种、花期调控以及新品种培育工作。【方法】本文以针垫花(Leucospermum cordifolium)为主要材料,对其开花物候、花部特征、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、授粉结实特性进行研究。【结果】1）针垫花的花期一般在冬末、早春至夏季;2）最适合测定其花粉活力的离体萌发培养基为30g/L蔗糖+150mg/L硼酸+50mg/L氯化钙,花粉活力为67.47%;3）在开花第1-7d柱头可授性逐渐加强,第5-7d的时最为强烈;杂交指数估算结果表明针垫花部分自交亲和,异交,需要传粉者;4）田间观测发现其在自然状态下结实率较低,但可以自发完成授粉,不存在无融合生殖现象;5）人工授粉试验发现针垫花异株异花授粉的结实率最高,为17.14%,而自花授粉的结实率最低,为4.94%。【结论】针垫花的雌雄蕊异熟是导致其自然结实率低的原因之一,而雌蕊花柱中及子房部位的胼胝质、花粉萌发后花粉管顶端膨大畸形是造成其结实率低的重要原因。     

铁皮石斛种子的室内共生萌发

由于人为的采挖和原生境的破坏,使得铁皮石斛野生资源已濒临灭绝。因此,保护铁皮石斛野生资源及其生境,加快其野生资源的繁殖显得非常重要。以铁皮石斛种子(TTC染色显示种子生活力为77.65%)为材料,与分离自2种野生兰科植物根部的4株共生真菌 (C20来自铁皮石斛,L12,L24b 和 L28来自美花石斛)在燕麦培养基上进行共生萌发。经过18周的共生培养,4株真菌均不同程度地促进了铁皮石斛种子的萌发,其中菌株L24b (Epulorhiza)和L28 (Epulorhiza)显著提高了种子的萌发率,分别比对照高出26.51%和12.20%,但未形成幼苗,只是处于原生分生组织阶段(阶段3);菌株C20(Epulorhiza)和L12 (Alternaria) 虽没有显著提高种子的萌发率,但对原球茎的发育和幼苗的生长有明显的促进作用;而对照的种子仍然处于膨大转绿期,即萌发阶段(阶段2)。同时发现,TTC染色显示的铁皮石斛种子生活力要高于种子共生萌发的萌发率(除了菌株L24b)。研究结果表明:种子生活力染色检测的活力值只代表种子所具有的潜在的萌发能力,而不能代表实际的萌发率。在异地条件下,铁皮石斛与共生真菌间没有严格的专一性,可以与瘤菌根菌属、链格孢属真菌形成共生关系。菌株C20和L12能促进萌发后的种子进一步分化成幼苗。这两个菌株为铁皮石斛的人工优质栽培和野外种群的建立提供了可能。     

‘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。     

枣（Ziziphus jujuba Mill.）品种结实特性研究

对河北省沧县枣种质资源圃124个和山西果树研究所国家枣种质资源圃156个枣品种(品系)在自花授粉和自然授粉条件下的结实及种仁发育情况进行了调查.结果表明,供试品种自然授粉和自花授粉条件下的平均结实率(结果数/100枣吊)分别为37.06%、20.63%,变幅分别为4.17%～175.00%、0%～163.64%,平均可育率(含仁果实/果实总数×100%)分别为12.10%、3.07%,变幅均为0%～100%;自花结实率和自然结实率极显著正相关,相关系数0.597;供试枣品种可分成自花不实异花可实不育、自花不实异花可育、自花异花均可实不育、自花可实不育异花可育、自花异花都可育等5种结实类型,分别占总品种数的10.27%、16.06%、45.19%、17.15%、11.33%;筛选出稳定表现自花不实或自花可实不育而异花授粉可育率高且种仁饱满的品种2个(小枣4、小墩墩枣),种仁较饱满的5个(洪赵十月红、广东白枣、大荔圆枣、小枣25、圆铃枣),利用这些品种做母本进行杂交育种时可省略去雄程序,有效解决因枣花小去雄难的问题;蛤蟆枣、团枣、无核小枣、马牙枣、核桃纹等自花不实而异花可实的品种,在栽植时应配置授粉树.     

宝盖草的繁育系统

宝盖草(Lamium amplexicaule L.)具两种类型的花:短花冠的闭花授粉的花和长花冠的开花授粉的花。本文研究了在3个不同生态环境的自然群体中这两种类型花的数量和开花时间的变化,并通过套袋试验,种子萌发试验和刈割试验,获得了有关开花节律和生活周期以及与环境条件和人类干扰的关系的结果。宝盖草的种子绝大部分是自花授粉的产物,但也有一定程度的异花授粉。自花授粉有利于开拓新的定居环境,而异花授粉则使后代能适应多种环境条件,而这两种授粉方式的结合是使宝盖草成为一种成功的杂草的主要因素。     

小叶丁香引种栽培条件下种子败育的解剖学研究

为探讨小叶丁香在北京栽培条件下种子败育的问题,对其胚胎发育过程进行了解剖学观察研究。结果显示:(1)小叶丁香人工异花授粉坐果率为20.37%,天然授粉坐果率为9.13%,人工自花授粉以及去雄套袋授粉均未坐果;各种授粉方式结实率均为0。(2)小叶丁香花药壁发育为基本型,腺质绒毡层,胞质分裂为同时型,小孢子四分体排列方式以四面体型为主,2-胞成熟花粉;倒生胚珠,单珠被,薄珠心,直线型大孢子四分体,胚囊发育为蓼型,核型胚乳,胚发育为紫菀型,先后形成球形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶胚;9月1日以后,子叶胚发育停滞,细胞逐渐降解。研究表明,栽培条件下,小叶丁香为异花授粉植物,人工异花授粉可提高植株坐果率,但未获得种子;其大小孢子及雌雄配子体发育、传粉受精过程、胚胎发育初期均正常,但后期发育停止,是小叶丁香引种栽培条件下种子败育的关键环节。     

小报春不同授粉组合亲和性研究

利用小报春‘红星’、‘紫霞’、‘罗兰香’3个品种分别设置8种授粉组合,统计了不同授粉组合的结实情况和单果种子数量,并对‘红星’品种部分授粉组合的花粉萌发与花粉管伸长过程进行荧光显微观察。结果显示:(1)3个品种的结实率和单果种子数量均表现为异型植株授粉>长花柱同型异株授粉、长花柱自交>短花柱同型异株授粉、短花柱自交,不同授粉组合间单果种子数量差异极显著,异型植株授粉类型结实率均达到100%,单果种子数量为44～181粒,显著高于自交组合和同型异株杂交组合;以异型致死花粉作为蒙导对短花柱同型异株授粉组合的结实有一定促进作用,但对长花柱同型异株授粉组合的结实没有一致的促进作用;3个品种中‘红星’的结实率和单果种子数量最高。(2)荧光显微观察表明,异型授粉组合花粉在柱头上大量萌发并在花柱中伸长,授粉144h后花粉管开始进入子房;同型授粉组合授粉12h后花粉开始萌发,但直到授粉后144h花粉管还没有进入花柱;自交授粉组合授粉后144h仍无花粉萌发。实验结果说明,小报春存在明显的自交不亲和性,且短花柱类型的自交不亲和性比长花柱类型强。     

对植物白花授粉和异花授粉概念的探析

自花授粉和异花授粉是2种截然不同的授粉方式。通过比较和研究国内外有代表性的生物学、植物学、遗传学、育种学和种子学等相关学科教材及专著对植物授粉方式的论述,发现至今对植物自花授粉和异花投粉的概念不仅缺乏一个统一的认识,而且还存在着明显矛盾之处。作者分别从单花、单株、品种、基因型、遗传特性和天然异交率的角度,在对自花授粉与异花授粉的不同之处进行剖析的基础上,对自花授粉和异花授粉的概念作出了新定义,并对自花授粉和异花授粉的具体概念作出了新界定。     

玉蝉花繁殖生态学研究

通过野外调查、人工授粉和室内种子萌发实验等,对天目山玉蝉花（Iris ensata）种群繁殖生态特征进行了研究。结果显示：玉蝉花自然种群呈聚集型分布,种群更新主要依赖贡献率为0.756的无性繁殖。人工同瓣和异瓣自花授粉座果率分别为10%和20%,结实数分别为0和4±1（n=2）粒/果;同株和异株异花授粉座果率分别为80%和100%,结实数分别为59±7（n=8）和64±9（n=10）粒/果,自交主要来自同株异花授粉,而同株花异熟、雌雄异位和异向等可有效降低自交。自然套袋不结实,不存在无融合生殖。花粉/胚珠比1277±270（n=10）,辅证玉蝉花为兼性异花授粉、异花授粉植物。有效授粉昆虫为蜜蜂（Apismellifica）,访花频率为0.019次.花-1.h-1,单只蜜蜂回访同朵花的比率为3.5%。自然种群立地种子数估算值为368粒/m2,种子宿存,具非深度生理休眠,萌发需光,低温层积60d萌发率达94.9±0.7%。玉蝉花种群繁殖适应对策为k对策,具备自我维持机制,但现正受人为干扰。     

玉蝉花繁殖生态学研究

通过野外调查、人工授粉和室内种子萌发实验等,对天目山玉蝉花(Iris ensata)种群繁殖生态特征进行了研究。结果显示:玉蝉花自然种群呈聚集型分布,种群更新主要依赖贡献率为0.756的无性繁殖。人工同瓣和异瓣自花授粉座果率分别为10%和20%,结实数分别为0和4±1(n=2)粒/果;同株和异株异花授粉座果率分别为80%和100%,结实数分别为59±7(n=8)和64±9(n=10)粒/果,自交主要来自同株异花授粉,而同株花异熟、雌雄异位和异向等可有效降低自交。自然套袋不结实,不存在无融合生殖。花粉/胚珠比1277±270(n=10),辅证玉蝉花为兼性异花授粉、异花授粉植物。有效授粉昆虫为蜜蜂(Apismellifica),访花频率为0.019次.花-1.h-1,单只蜜蜂回访同朵花的比率为3.5%。自然种群立地种子数估算值为368粒/m2,种子宿存,具非深度生理休眠,萌发需光,低温层积60d萌发率达94.9±0.7%。玉蝉花种群繁殖适应对策为k对策,具备自我维持机制,但现正受人为干扰。     

自花授粉在安徽羽叶报春花色选育中应用的初步研究

安徽羽叶报春是我国特有的一种珍稀濒危花卉。论文对自花授粉在其花色选育中的应用进行了初步研究。结果表明：安徽羽叶报春自花授粉亲和性较高,平均结籽数可达36.03粒/果,能达到正配授粉结籽数的71.11%（正配授粉结籽数为50.69粒/果）,而且自花授粉种子也基本能正常萌发,萌发率为41.13%,达到正配授粉种子萌发率的57.98%。花色分析显示自花授粉子代花色R值比重均值（即红色成分,为0.382）显著高于其亲本群体及正配授粉子代的均值（均为0.375左右）。因此安徽羽叶报春自花授粉虽存在一定的衰退现象,但它有利于花色的选育和纯合品系的获得,在其花色的选育过程中应加以重视和利用。     

山羊臭虎耳草的延迟自动自花授粉机制

通过对山羊臭虎耳草6个花形态及其发育阶段、授粉过程的连续观察和对花粉活性、柱头可授性的连续检测,报道了一种新的延迟自动自花授粉机制,即山羊臭虎耳草花丝运动引导的延迟自动自花授粉。利用电子显微镜研究了花粉囊的破裂方式和柱头结构,同时利用苏丹Ⅲ研究了花粉的组织化学性质。结果显示:(1)第四生长阶段,当花丝引导大部分花粉囊运动至柱头上方时,花粉和柱头的可授性才均达到峰值[可授性分别为(94±6)%和(96±13)%],这种运动消除了第三生长阶段花粉活性较高[(90±8)%]而柱头可授性较低[(6±17)%]的异花授粉特征,即消除了花粉与柱头的时空隔离;自动自花授粉发生于异花授粉特征消除之后,因此山羊臭虎耳草具有典型的延迟自动自交行为。(2)第四发育阶段柱头空腔的大量柱状突起和花粉鞘的油脂性特征,增加了花粉和柱头的接触表面,并且使花粉更好地互相堆积粘附在柱头上,提高授粉效率。(3)对山羊臭虎耳草的繁育系统研究表明,强制自花授粉和人工自花授粉产种量无明显差异,2007年和2008年的自交系数高达0.92和0.91,说明山羊臭虎耳草具有很好的自交能力并且不存在花粉数量限制;人工异花授粉的产种率显著高于人工自花授粉,说明自花花粉的质量显著低于异花花粉,虎耳草延迟自动自花授粉存在生殖衰退,生殖保障系数2007年为0.92,2008年为0.91,表明在极端环境下自动自花授粉为该植物提供了繁殖保障,但极端环境下,没有观察到有效的授粉昆虫。研究表明,作为高山冰缘植物的山羊臭虎耳草,保留了开花植物异花授粉的特征,在极端环境下利用延迟自动自花授粉机制完成授粉,保障生殖。     

矮紫金牛的开花生物学与繁育系统研究

矮紫金牛(Ardisia humilis)是优良的野生观赏植物。为探究该植物开花生物学与繁育系统特征,促进其杂交选育与园林应用,该研究以同质园引种的矮紫金牛为对象,对其开花物候、访花昆虫种类及访花行为进行观测,采用花粉离体萌发法和联苯胺-过氧化氢法,对花粉活力与柱头可授性进行检测,结合配子显微观测法和控制性授粉实验,对其繁育系统进行分析。结果表明：(1)花期为5月中下旬至6月中上旬,盛花期在5月底,单花、单株和群体水平的花期分别为1、17～20、25 d。(2)开两性花,雌蕊先熟,与雄蕊成熟期部分重叠,柱头可授性滞至雄蕊凋谢后1 d。(3)杂交指数(OCI)值为4,花粉/胚珠比(P/O)值为5.61×10³,显示其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。(4)自然授粉的结实率最高(平均52.96%),其次是自花授粉(52.29%)和人工异株授粉(50.33%),三者差异不显著(P> 0.05),但均显著高于人工同株授粉的结实率(28.67%)(P<0.05),显示矮紫金牛不仅异交亲和性强,还具有很强的自动自花授粉能力。(5)主要传粉昆虫包括隧蜂科...     

花粉管通道法介导的铁皮石斛转基因技术

该研究以含有GFP和GUS基因的质粒和农杆菌为载体,采用花粉管通道法对铁皮石斛进行转基因技术研究。结果表明:(1)铁皮石斛种子萌发和原球茎生长对卡那霉素的最低致死浓度分别为90和150 mg·L~(-1)。进一步研究证实,在筛选转化种子和原球茎时,可分别向培养基中添加100和150 mg·L~(-1)的卡那霉素进行选择培养。(2)以携带GFP和GUS基因的质粒(pSuper1300和pBI121)和农杆菌为载体,用无菌去离子水重悬质粒pSuper1300和pBI121至浓度为100 ng·μL~(-1),用2%蔗糖+1/2MS+0.1%silwet-77+0.1%AS或5%蔗糖+0.1%silwet-77+0.1 mmol·L~(-1)AS重悬携带质粒pSuper1300和pBI121的农杆菌至菌液浓度为OD_(600)=0.7~0.8;在授粉后0.5~2.5 h内使用柱头滴加法导入携带外源基因的质粒或农杆菌溶液,收集成熟的转化种子,经选择培养及PCR检测发现,几乎所有处理的转化材料均能检测出外源GFP和GUS基因片段。另外,与农杆菌相比,以质粒为载体进行转化,可获得更高的结实率。该研究结果为铁皮石斛的基因工程育种提供了参考。     

金线兰种子萌发及其原球茎的增殖培养

研究了影响金线兰种子非共生萌发的因素,并应用正交试验研究基本培养基、6-BA、ZT、NAA四种因素对原球茎增殖的作用。结果表明:授粉类型对金线兰种子非共生萌发影响较大,异株异花、同株异花以及同株同花授粉所得的种子的萌发率分别为78.53%、69.62%、39.87%;蒴果成熟度以生长150d为宜,采收后萌发率可达78.59%;冷藏影响种子的活力,种子的萌发率随冷藏时间的延长而降低;使用次氯酸钠浸泡后的种子与对照相比,其萌发率无明显差异;NAA对原球茎增殖作用显著,适宜于原球茎增殖的培养基为1/2MS+ZT0.5mg/L+NAA1.0mg/L。     

枇杷少核株系花粉管生长差异研究

以‘大五星’枇杷退化种子少核株系‘川农1号’(C1)为试材,以‘大五星’枇杷自花授粉为对照,采用荧光显微技术,对枇杷少核株系自花、异花授粉后花粉管生长情况进行观察。结果表明:(1)C1株系异花授粉后花粉能在柱头上萌发,并伸入中央花柱道,在授粉后48h左右到达花柱基部。(2)C1株系自花授粉后,花粉萌发与花粉管的伸长速度相对于异花授粉滞后,自花授粉后36h大多数花粉管到达花柱的中上部并停止生长,且伴随产生花粉管顶端形态异常、荧光异常明亮等现象,最终只有极少数花粉管能到达花柱基部。研究表明,C1株系为配子体自交不亲和,C1株系的自交不亲和性是引起其少核的重要原因之一。