不同蜂为设施辣椒授粉的授粉效果比较

蜜蜂授粉对开花植物的结实具有重要作用,但目前的研究主要集中在蜜蜂授粉对异花授粉作物的授粉效果上,而对自花授粉植物的授粉效果鲜有报道。本研究以设施农业中主要的自花授粉作物—辣椒为研究对象,研究了意大利蜜蜂(意蜂)和小峰熊蜂(熊蜂)为设施辣椒授粉时的出巢访花活动规律及其授粉效果,并初步估算了其可能带来的经济效益。对两种蜂为辣椒授粉过程中的出巢访花活动规律研究表明:意蜂的出巢和工作起点温度均显著高于熊蜂,表明熊蜂每天可比意蜂多工作1.0-1.5 h。对不同蜂的授粉效果的研究表明:两种蜂授粉后的结实率差异不显著,但均显著高于自花授粉的结实率;三种授粉方式的坐果时间长短依次为自花授粉意蜂授粉熊蜂授粉;花后30 d三种授粉方式的单果重和果实长度差异显著,单果重依次为43.04、57.23和67.58 g,对应果实长度依次为17.41、19.14和20.28㎝。两种蜂授粉后的果实籽粒数(121.35和127.25粒)显著高于人工授粉后的105.40粒。研究表明意蜂和熊蜂可使单位面积自花授粉的设施辣椒增产6.62%和9.79%,具有较好的增产效果,相应的,辣椒对两种蜂的依赖度D值分别为0.06和0.09,采用国际通用的生物经济的方法初步推算出这两种授粉方式在本世纪前十年每年均可使我国辣椒的经济效益得到可观的增加。     

铁皮石斛不同授粉方式对蒴果发育及种子萌发的影响

为研究不同授粉方式对铁皮石斛蒴果发育以及无菌播种种子萌发的影响,选用健康的铁皮石斛植株花朵进行了自花授粉、异花授粉和自然授粉;选用不同种龄的种子在离体培养条件下进行萌发实验。研究结果表明:铁皮石斛自花授粉和异花授粉均能结实,异花授粉的结实率较高,达64.8%;铁皮石斛在开花的第2~3天授粉的结实率最高;120~210 d种龄的种子萌发率较高,均为90%以上。选择人工异花授粉和适宜种龄的种子离体培养,不仅可培育优良品种,还可缩短繁殖周期,为铁皮石斛遗传改良提供依据。     

羽衣甘蓝授粉过程中柱头蛋白质的泛素化

分析自花授粉与异花授粉后的羽衣甘蓝柱头蛋白质泛素化变化的结果表明,自花授粉30min后的柱头蛋白质泛素化水平显著增加,45min时达到峰值;异花授粉的柱头蛋白质泛素化水平没有变化。     

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。     

‘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。     

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。     

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。     

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。     

巴旦杏授粉试验及花粉管生长的荧光显微观察

对巴旦杏4个主栽品种的授粉试验结果表明：自花授粉试验中“鹰嘴”、“双果”坐果率分别为19．74％和4．29％,“纸皮”和“麻壳”坐果率为零;自然授粉状态下4个主栽品种坐果率在9．37％－20．13％之间;人工异花授粉试验中4个品种9个授粉组合坐果率绝大多数都在40％以上,其中混合花粉授粉试验结果最好;人工养蜂条件下的坐果率明显高于无蜂自然授粉的坐果率,昆虫传粉可达到人工混合花粉授粉的效果。授粉试验还表现出巴旦杏雌蕊柱头的有效授粉时间为开花后花期的前4d,授粉越早,越有利于坐果。荧光显微观察表明,巴旦杏花粉管最早约于授粉第7天通过花柱基部到达子房室,第8天前后到达胚珠。     

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。