富宁林檎花粉离体和原位萌发观察

【目的】研究富宁林檎花粉离体和原位萌发特性,为杂交育种奠定基础,提供理论依据。【方法】采用凹玻片培养法对富宁林檎花粉的离体萌发条件和萌发情况进行观察,用苯胺蓝染色和荧光显微镜观察花粉原位萌发。【结果】富宁林檎花粉离体萌发最佳培养基是15%蔗糖+0. 01%硼酸,最适温度为25℃,花粉萌发率最高,为65. 82%;有无光照对花粉萌发没有影响;花粉萌发率单一的15%蔗糖要显著高于0. 01%硼酸,分别为56. 01%和26. 41%。原位萌发时,自花授粉后2 h,柱头上有少量花粉粒附着,4 h开始萌发;授粉后4～8 h,大量花粉粒在柱头上附着并萌发,10 h时花粉管进入柱头;授粉后1 d,花粉管生长至柱头1/5～2/5处,并有胼胝质沉淀出现;授粉后2 d,花粉管生长至柱头1/2处;授粉后3～10 d,花粉管生长出现中部膨大、顶端变细、缠绕扭曲和回折生长等不亲和现象,并且花粉管生长始终停留在花柱1/2处。异花授粉后2 h就有大量花粉附着在柱头上,8 h后花粉管进入柱头,10 d后花粉管到达花柱基部并进入胚中;花粉管在生长过程中有胼胝质沉淀出现。【结论】富宁林檎花粉离体萌发率高、活性强。富宁林檎存在自交不亲和现象,主要原因是自交花粉管在花柱中部生长异常,致使花粉管不能到达胚珠以完成受精。     

亚洲百合和铁炮百合正反杂交亲和程度的差异性分析

【目的】研究亚洲百合与铁炮百合杂交的亲和性,比较正反交组合在杂交亲和性上的差异。【方法】以亚洲百合‘Brunello’和铁炮百合‘新铁炮2号’配制正反交组合,利用荧光显微镜观察花粉在雌蕊中的生长动态。【结果】两个组合花粉均可在柱头上萌发,但花粉管在柱头乳突细胞、花柱通道细胞中会依次发生胼胝质反应。杂交后7-18 h,正交组合花粉管的平均生长速度一直比反交组合的快,18 h后反交组合花粉管的生长速度逐渐加快并超过正交组合。授粉后55 h正交组合花粉管到达花柱1/2处并停止生长,48 h时反交组合花粉管进入子房。正反交组合均表现柱头和花柱不亲和。【结论】正反交亲和性程度存在差异。采用切割花柱授粉和子房授粉结合胚培养可以克服杂交障碍,提高获得杂种胚的概率。     

苜蓿、小冠花和百脉根花粉管引导和胚珠败育研究

【目的】豆科牧草苜蓿、小冠花和百脉根异花授粉,胚珠败育现象显著,种子实际产量远低于理论产量,但有关其授粉后的花粉管引导和受精后胚胎发育的基础数据缺乏。【方法】采用人工授粉方法,对3种豆科牧草花粉管引导和胚胎发育进行荧光显微观察,并结合田间数据进行胚珠败育统计分析。【结果】3种牧草柱头授粉最佳时期为花药开裂阶段,柱头角质层是其花粉管穿入花柱的机械屏障;苜蓿授粉2 h后花粉萌发,8 h后花粉管生长并到达胚珠,24 h后75%的胚珠处有花粉管到达;小冠花和百脉根花粉管萌发生长到达胚珠的时间比苜蓿快,授粉4 h后即观察到花粉管生长到达胚珠,8 h后2种牧草96%和100%的胚珠处均有花粉管分布。进一步的荚果结实观察发现:苜蓿、小冠花和百脉根授粉后胚珠败育严重,平均败育率分别为87.67%、78.00%和81.33%,荚果内败育胚珠的位置具有随机性。以上结果表明:授粉后不同牧草花粉萌发和花粉管生长速率明显不同,尽管小冠花和百脉根的花柱比苜蓿长,其花粉管生长引导速度比苜蓿快;从到达胚珠的花粉管数量来看,3种牧草花粉数量均可满足其胚珠受精需要。【结论】3种豆科牧草胚珠败育并非由于受精前的花粉萌发和花粉管引导限制,而是和受精后的胚胎发育受阻有关。     

荔枝雌蕊柱头可授性研究

为探讨荔枝雌蕊不同发育状态及盛开不同时间的柱头可授性,以安良、桂味荔枝为试材,采用联苯胺-过氧化氢法及荧光显微镜检测雌蕊柱头的可授性,并观察了荔枝花粉在柱头的萌发过程。结果表明可以通过柱头的表观形态来判断可授状态。以花柱开裂程度判断,当花柱开裂夹角为45°~90°时,部分柱头已经具有可授性;当花柱完全打开,开裂角度为120°~180°时,处于最佳可授状态。以柱头颜色判断,当雌花完全盛开后,柱头颜色为白色时处于最佳可授状态,微变褐时仍处于可授状态,但当柱头全变褐时则不具可授性。雌花柱头可授状态可维持至少3 d。荔枝雌花授粉后2 h花粉在柱头上萌发,6 h花粉管逐步向花柱伸长,12 h花粉管到达花柱中部,24 h花粉管到达子房上部。     

大花紫薇开花及花粉特性研究

[目的]研究大花紫薇的开花习性及花粉萌发特性。[方法]观测了大花紫薇花朵的开放过程和花粉管的萌发过程,并采用离体萌发法测定花粉生活力。[结果]大花紫薇在清晨4:30花朵萼片开裂,7:00花瓣全部展平,花药开裂,这时柱头上分泌大量粘液,为人工授粉的最佳时间;硼酸和蔗糖对大花紫薇花粉的离体萌发影响显著,萌发率最高的组合为蔗糖150g/L+硼酸20 mg/L+CaCl_2 10mg/L;荧光显微镜观察发现,大花紫薇开花后4 h大量花粉粒萌发,花后6 h大量花粉管进入花柱内约1/4处,花后12 h花粉管集中成束前进,约到达花柱1/2处,花后24 h大量花粉管集中成束进入子房,进而完成受精产生种子。[结论]该研究为进一步利用大花紫薇开展育种工作提供了依据。     

宁夏枸杞花粉原位萌发及花粉管生长特性的研究

对宁杞1号、宁杞3号、白花3个宁夏枸杞品种自花及异花授粉后花粉管行为进行了荧光显微观察.结果表明,自花授粉宁杞1号及杂交组合在12-24 h花粉管均可进入子房中并在48 h内到达胚珠完成受精,自花授粉宁杞3号和白花花粉的柱头萌发时间较自交亲和的宁杞1号延后,在花柱中生长速度及停止生长的位置不同,白花自花授粉后花粉管在花柱中生长慢,在花柱基部即不再生长,宁杞3号自花授粉后花粉管在花柱中生长快且花粉管生长进入子房,异花授粉后在相同时间花粉管生长较自交亲和的宁杞1号自花授粉后生长快,这与田间授粉坐果率的高低基本一致.     

草原樱桃与欧洲甜樱桃远缘杂交不亲和原因初探

通过对草原樱桃与欧洲甜樱桃种间远缘杂交及草原樱桃品种间杂交后花粉管行为的荧光观察发现,草原樱桃品种间杂交授粉后花粉在柱头上能正常萌发生长,花粉管沿花柱到达胚珠完成受精过程,平均座果率为２７％。而草原樱桃与欧洲甜樱桃种间杂交授粉后花粉在柱头上虽少量萌发,但花粉管在柱头上横向生长,或盘绕,扭曲不能伸入花柱;个别进入花柱的花粉管先端因沉积胼胝质而中途停止伸长未能进入子房到达胚珠,从而说明这种杂交授粉后花粉管的不正常行为是导致草原樱桃与欧洲甜樱桃远缘杂交不亲和的主要原因。     

阿月浑子与黄连木远缘杂交不亲和原因分析

【目的】探明阿月浑子与黄连木远缘杂交是否存在授粉障碍。【方法】以阿月浑子和黄连木杂交组合为材料,以阿月浑子自交组合为对照,利用扫描电镜技术观察父本花粉的形态特征,采用离体萌发试验对父本花粉萌发率和活力进行测定,采用压片法对不同授粉组合的花粉管生长动态进行荧光显微观察。【结果】阿月浑子T-491花粉极面观可见4个萌发孔,外壁具稀疏刺状颗粒;黄连木花粉极面观萌发孔仅见2个,外壁有较密刺状颗粒分布;黄连木花粉极轴长和赤轴长分别为53.84 μm和44.85 μm,均大于阿月浑子T-491雄株花粉。用于授粉的父本黄连木和阿月浑子T-491的花粉萌发率分别为77.3%和84.38%,花粉活力分别为82.4%和89.14%。杂交组合黄连木花粉授粉4 h后开始少量萌发,授粉12 h后花粉管进入花柱,授粉48 h后花粉管进入子房,授粉72 h后到达胚囊。自交组合阿月浑子T-491花粉授粉2 h后即开始大量萌发,6 h后花粉管进入花柱,12 h后花粉管到达花柱基部,24 h后花粉管进入子房;与自交组合相比,杂交组合的黄连木花粉萌发和花粉管生长速度相对滞后,并伴有花粉管弯曲、膨大变粗、花柱中有大量不规则胼胝质沉积等现象。阿月浑子T-491授粉的自交组合坐果率为57%,而黄连木授粉的杂交组合坐果率为26%,杂交组合表现出较低的结实性。【结论】阿月浑子和黄连木远缘杂交的授粉过程存在一定障碍,可能是导致杂交坐果率低的原因之一。     

菠萝蜜花粉萌发及胚发育的显微观察

为了解菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)受精及胚发育过程,采用荧光显微、整染透明及石蜡切片法观察菠萝蜜的花粉萌发和胚发育过程。结果表明:1)菠萝蜜授粉6 h后,花粉粒开始萌发;授粉12 h后,花粉管开始进入花柱;授粉72 h后,花粉管通过花柱进入子房;2)谢花后第9天,胚乳先于合子分裂;谢花后第16、18和21天,胚依次发育至球形胚、心形胚和子叶胚,胚乳为细胞型胚乳;3)菠萝蜜不形成种子的主要原因有胚囊败育、胚珠败育及胚囊未受精。     

甘蓝自交不亲和性的快速测定

利用荧光显微镜观察经过处理的甘蓝自花授粉花期柱头和蕾期柱头 ,发现花粉粒在柱头上的萌发及花粉管在柱头表面和花柱中的生长情况有很大差异。自交不亲和系花期柱头有少量的花粉粒萌发 ,并在柱头表面发生严重的胼胝质反应且花粉管的形态不正常 ,要么弯曲、要么背向生长 ,不能穿越乳突细胞壁 ;而自交亲和系花期、蕾期和自交不亲和系蕾期的柱头上 ,花粉粒几乎都能萌发长出花粉管 ,并能穿过花柱到达子房。利用荧光显微镜观察花柱中的花粉管数量可以省时、省工、直观快速鉴定甘蓝自交不亲和性     

海州常山授粉受精及杂交育种

为推进海州常山杂交育种进程,以11个地理种源为试材,采用荧光显微镜及石蜡切片法观察授粉受精过程,亦对21个种内杂交组合进行人工杂交授粉,统计座果率探究杂交亲和性。结果表明：授粉0.5 h,母本柱头上花粉未萌发;授粉1 h有少量花粉萌发;授粉2 h花粉管生长至花柱基部;授粉4 h,花粉大量萌发,花粉管伸入胚珠;授粉8 h,大量花粉管达花柱基部,胼胝质增多;花粉管伸入胚囊发生在授粉后1 d,精细胞与卵细胞、极核融合发生授粉后2 d,授粉后3 d合子开始原胚生长。杂交组合座果率分布范围0.00%～73.33%,母本座果率分布为0.00%～52.94%,父本座果率在0.00%～46.08%,通过正反交可提高座果率0.00%～363.00%。     

耳叶补血草花粉萌发及花粉管生长状况的荧光显微观察

[目的]耳叶补血草是蓝雪科补血草属的多年生草本植物,具有较高的生态、药用和观赏价值.但其结实率极低影响了种群的繁殖.[方法]通过野外观测、荧光染色等手段对其花部特征、花粉萌发及花粉管生长状况等进行研究,以探讨耳叶补血草在传粉、受精过程中影响种子形成的因素.[结果]耳叶补血草的单花寿命较短仅1d,开花和散粉都集中在早上;花柱5枚,柱头丝状,但柱头花粉数量少且自花粉滞溜严重.自然状况下,花粉落置在柱头上5h后开始萌发,10 h时花粉管长约为花柱长度的1/4,20 h时花粉管达到花柱的2/3处,25～30 h花粉管到达子房.异花授粉比自花授粉有着较高的花粉萌发率和花粉管生长速度.[结论]耳叶补血草较多的花柱数目并没有增强雌蕊的授粉能力.柱头较差的花粉粘着力、自花粉滞留严重,且挤占花柱通道而抑制异花粉的萌发和生长,成为耳叶补血草传粉受精方面影响结实的因素.     

授粉方法对克服菊科近缘属杂交受精前障碍的影响

【目的】为克服菊科近缘属杂交受精前障碍,探究不同授粉方法对菊花柱头上异缘花粉附着及萌发的影响.【方法】以太行菊属长裂太行菊和地被菊‘赛牡丹’为材料,以常规授粉为对照,采用不同液体介质(蔗糖、蔗糖+Ca~(2+)、蔗糖+硼酸)混入花粉和不同浓度NaCl处理柱头,授粉后24 h内用荧光显微观察柱头上花粉附着、萌发及花粉管生长情况.【结果】授粉后8 h,100 mg/L蔗糖花粉的附着数、萌发数最大,分别为对照的4.08倍、1.09倍;授粉后2 h,0.1 mg/L Ca~(2+)处理附着及萌发的花粉最多,分别为8.1、3.6粒;授粉后1 h,0.025 mg/L硼酸处理花粉的萌发数显著多于其他处理,不同浓度硼酸处理后的花粉附着量均低于对照;8%NaCl处理柱头0.5 h,授粉后24 h,花粉附着数及萌发数分别为32粒、2.4粒,显著多于其他处理,且花粉管生长正常.【结论】0.025 mg/L硼酸对花粉萌发表现出一定的促进作用.100 mg/L蔗糖、0.1 mg/LCa~(2+)、8%NaCl处理柱头均可显著促进长裂太行菊柱头上异缘花粉附着、萌发及花粉管生长,有利于克服太行菊属和菊属杂交受精前障碍.     

牡丹与芍药的授粉亲和性表现及其生理机制分析

【目的】探究花粉-柱头相互作用及主要保护酶、内源激素与牡丹芍药远缘杂交不亲和性的关系,为阐明不亲和的生理机制奠定基础。【方法】对芍药与牡丹杂交授粉及芍药自交授粉过程中,花粉在雌蕊上不同时间(1,3,5,8,12,24,36,48,72,96h)的生长动态进行荧光显微观察,并对此过程中雌蕊内的保护酶(SOD、POD)活性和内源激素(ZR、ABA、IAA、GA3)含量变化进行比较,分析其形态变化的内在生理机制。【结果】芍药自交授粉后花粉大量萌发,花粉管伸长速度先慢后快,并通过花柱基部;芍药与牡丹杂交后,花粉大部分不能萌发,并在柱头上出现扭曲、肿胀等现象,且产生强烈的胼胝质反应。自交亲和及杂交不亲和授粉雌蕊的POD和SOD活性在授粉过程中发生明显变化,且2种雌蕊的变化趋势存在明显差异;当POD和SOD处于高活性时,花粉管迅速向胚囊伸长并进入胚囊(授粉后3h)。高含量的ZR、IAA和GA3有利于花粉-柱头识别、萌发和受精作用(授粉后3h);整个受精过程中,自交亲和授粉雌蕊的IAA和GA3含量均显著高于杂交不亲和授粉雌蕊,而杂交授粉雌蕊中的ABA含量高于自交授粉,说明高含量的ABA与杂交不亲和性相关。【结论】芍药与牡丹远缘杂交过程中的不亲和性与内部酶活性变化及内源激素含量的动态变化有关。     

苹果梨授粉花粉的萌发以及花粉管的行为

本试验采用以鸭梨为主的混合花粉、谢花甜花粉、鸭梨花粉和苹果梨树为试材，观察了花粉在苹果梨柱头上的萌发以及花粉管在花柱内的生长情况。结果表明：混合花粉在苹果梨柱头上大约2h开始萌发，谢花甜花粉和鸭梨花粉在苹果梨柱头上大约4h才开始萌发；10h花粉管开始伸入柱头，24h大部分花粉管进入到花柱上部；36h时大部分花粉管已进入花柱中部；56h开始有部分花粉管到达子房；72－96h大部分花粉管穿过子房，完成受精。     

薄壳山核桃‘Mahan'品种雄花发育及花粉粒萌发特性研究

为探究薄壳山核桃雄花发育及花粉粒萌发特性,以‘Mahan’为研究对象,系统观测雄蕊开花习性,从显微结构水平跟踪掌握薄壳山核桃雄花发育过程,利用扫描电子显微镜观察‘Mahan’花粉粒结构及其在雌花柱头表面的萌发特性。结果表明,3月下旬的解剖切片观察到雄花芽内有3束葇荑花序,雄蕊原基形成并分化,至4月中旬雄蕊基本形成;4月下旬雄蕊进一步分化形成小花,花药内形成4个花粉囊,花粉囊壁分为绒毡层、纤维层和中层,其内部花粉母细胞减数分裂形成四分体,至4月底绒毡层解体,四分体也解体形成4个单胞花粉粒;5月上旬花粉粒继续发育形成2-胞花粉粒,此时花粉完全成熟。人工授粉4 h后,花粉在柱头表面开始萌发;授粉12~24 h花粉普遍萌发,花粉管伸入柱头向下生长;2 d后花粉管继续伸入胚珠,柱头表面花粉管皱瘪;4 d后花粉管伸入到胚珠位置。     

大花香水月季的授粉率及花粉管生长途径

 研究大花香水月季雌蕊群的授粉率及花粉管生长途径,为其育种应用及资源保护提供依据。显微观察统计大花香水月季花期雌蕊群的授粉效率,荧光显微观察花粉管生长途径。结果表明：花朵萼片平行伸展后120h,柱头授粉率接近100%,单柱头花粉量达最大值为（84.20±5.8）粒;自萼片自然伸展48h时柱头上少量萌发,72h后花粉管伸长至花柱中下部,90h后观察到有花粉管进入子房。大花香水月季单花雄蕊（129±20）枚,雌蕊（30±5）枚,开放持续5～7d;花粉自萌发至花粉管进入胚珠需要30～40h。     

授粉方式对牡丹和芍药远缘杂交受精前障碍的影响

【目的】探寻克服牡丹与芍药远缘杂交受精前障碍的授粉方式,为克服牡丹、芍药远缘杂交不亲和提供理论依据。【方法】以芍药品种粉玉奴(Paeonia lactiflora‘Fenyunu’)为母本,牡丹品种凤丹白(Paeonia ostii‘Fengdanbai’)、洛阳红(Paeonia suffruticos a‘Luoyanghong’)为父本分别进行远缘杂交,采用常规授粉、延迟授粉、重复授粉、切割柱头授粉和蒙导授粉5种不同授粉方法,对授粉后花粉萌发及花粉管伸长过程进行荧光显微观察,研究母本心皮形态学特征,统计杂交组合结实率。【结果】杂交组合粉玉奴×凤丹白、粉玉奴×洛阳红采用重复授粉、蒙导授粉、延迟授粉的效果均优于常规授粉,在花粉萌发量、花粉管伸长及单花结实率方面表现为延迟授粉重复授粉蒙导授粉常规授粉切割柱头授粉,说明延迟授粉对于克服受精前障碍效果最佳,为最佳授粉方式。切割柱头授粉虽效果不佳,但对克服受精前障碍有一定影响。【结论】在牡丹、芍药远缘杂交育种中,可以采取延迟授粉的方法,减缓甚至克服母本柱头或花柱对异源花粉萌发及花粉管生长的抑制,克服受精前障碍,提高育种效率。     

不同授粉技术对克服百合杂交受精前障碍的影响

研究柱头直接授粉法、柱头直接授粉＋切花柱授粉法、柱头直接授粉＋花柱嫁接法等技术对克服百合杂种系内及杂种系间受精前杂交障碍的影响。结果发现：所试验的几个杂种系内杂交组合中,柱头直接授粉法能使各组合结果率均达到100%。所试验的几个杂种系间杂交组合中,柱头直接授粉法不能促使父本花粉管进入子房;柱头直接授粉＋切花柱授粉法能促使部分花粉管进入子房,但定向转向珠孔端的花粉管不多,该方法使亚洲百合（♀）×东方百合3个组合中获得果实及少量种子;柱头直接授粉＋花柱嫁接法使亚洲百合（♀）×东方百合组合有少量花粉管进入子房,并可能发生向珠孔端的定向生长,采用离体子房切片-胚珠培养后,有一个组合获得1株小苗。     

辣椒受精作用持续时间的研究

通过比较授粉后不同时期切去花柱的子房所形成的果实的结实率,并结合荧光显微技术观察花粉管在花柱和子房中的生长过程,初步看到尖辣椒从授粉到开始受精大约需要12h,子房内胚珠全部完成受精需要26h以上。