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。     

欧洲李品种间授粉亲和性研究

【目的】研究欧洲李不同品种间授粉亲和性,为欧洲李授粉品种的配置和杂交育种奠定基础。【方法】测定3个欧洲李品种斯坦勒、法兰西、女神的花粉量、花粉活力、品种间授粉坐果率,结合荧光显微观察授粉亲和性。【结果】3个欧洲李品种的单花花粉量分别为斯坦勒5.00×104粒/花,法兰西3.12×104粒/花,女神1.45×104粒/花,花粉萌发率≥20%,自交坐果率分别为女神0.47%、法兰西5.71%、斯坦勒8.14%。3个欧洲李品种间授粉的坐果率为:以女神为母本,分别以法兰西、斯坦勒为父本,坐果率分别是5.88%、7.17%。以斯坦勒为母本,女神作为父本的坐果率为12.15%,以法兰西为父本的组合坐果率为6.34%。以法兰西为母本,斯坦勒和女神为父本的授粉组合中,坐果率分别为11.49%、14.41%。美丽李为父本为欧洲李授粉后坐果率都≤0.05%,为杂交不亲和。柱头荧光观察显示欧洲李不同品种间相互授粉杂交表现亲和,自交则出现受精缓慢或花粉管畸形等现象,只有少量的花粉管进入花柱基部;欧洲李和美丽李杂交后出现花粉管弯曲或先端膨大现象。【结论】3个欧洲李品种花粉量大,活力强,自交坐果率都比较低,表现为自交不亲和。异花授粉杂交亲和。法兰西和斯坦勒适合作女神的授粉品种,女神适合作法兰西的授粉品种,女神和法兰西适合作斯坦勒的授粉品种;美丽李不适合作欧洲李的授粉品种。     

红心柚‘橘湘红’无核原因初探

以红心柚‘橘湘红’为材料,安江香柚为对照,通过物候期和花器特征的观察、花粉活力的测定、自交和异交花粉管在柱头中的生长及果实种子差异分析,探讨‘橘湘红’无核的原因。结果表明:‘橘湘红’的物候期与对照仅相差2~3 d,花器发育均正常;‘橘湘红’、安江香柚花粉在柱头上的萌发率分别为98.81%、97.96%,花粉活力分别为96.75%、94.61%,可育性高;自交与异交授粉96 h后,花粉管生长开始出现差异,自交花粉管生长速度减缓,异交花粉管生长正常,授粉120 h后,自交的花粉管停滞生长,异交的花粉管生长到达花柱基部;‘橘湘红’异花授粉平均每个果实有正常种子103.8粒,自花授粉果实无正常发育的种子。综合分析认为自交不亲和性可能是‘橘湘红’无核的主要原因。     

新疆野苹果不同S基因型间杂交亲和性差异比较

以不同S基因型的新疆野苹果植株为试验材料,通过田间授粉试验调查了单花花粉量及不同组合S基因型杂交的坐果率,利用花柱荧光显微观察的方法研究了不同S基因型授粉组合的亲和程度。结果表明,相同S基因型授粉组合S1S6×S1S6坐果率最低(2.67%),花粉管萌发较晚(授粉后8h),且生长速度较慢,48h后有少量花粉管到达花柱基部,大部分花粉管在花柱1/2～2/3处停止生长,自交不亲和程度较强;部分相同S基因型授粉组合S6S33×S1S6坐果率较高(8.09%),花粉管萌发较晚(授粉后8～10h大量萌发),生长速度适中,48h后80%花粉管到达花柱基部,亲和程度较弱;不同S基因型授粉组合S21S21×S1S6坐果率高(21.27%),花粉管萌发早(授粉后4～8h大量萌发),96h后全部花粉管到达花柱基部,亲和程度较强。     

基于荧光显微观察不同仁用杏杂交组合的花粉萌发特性

为选择适宜的仁用杏授粉品种,以龙王帽和优一为母本,白玉扁、一窝蜂和北山大扁3个品种为父本进行品种间授粉,利用荧光显微技术观察人工授粉后柱头上花粉的黏附、萌发和花粉管生长情况。结果表明:龙王帽×白玉扁杂交组合授粉后4h花粉萌发,而其他组合授粉后6h花粉才萌发,但授粉24h后全部授粉组合的花粉管伸长穿过花柱中部。不同授粉组合之间有花粉黏附柱头比率、单个柱头平均花粉数、有花粉柱头比率和单个柱头平均花粉萌发率差异显著,但有花粉黏附柱头比率和有花粉萌发柱头比率之间,以及单个柱头平均花粉数和单个柱头平均花粉萌发率之间无相关性。龙王帽×白玉扁、龙王帽×一窝蜂和优一×白玉扁3个杂交组合的花粉萌发率高、深入花柱的花粉管数量多,是较为适合的杂交组合。故选择白玉扁作为龙王帽和优一的授粉品种,而一窝蜂只能作为龙王帽的授粉树。     

紫斑百合远缘杂交亲和性分析及杂交障碍克服

[目的]探究野生紫斑百合远缘杂交亲和性及克服杂交障碍的措施,为野生紫斑百合资源开发利用及具有绿色、清香、抗性等优良性状的百合新品种选育提供理论参考.[方法]以云南地区野生紫斑百合及栽培品系东方百合(7个品种)和OT百合(5个品种)为材料,采用切割花柱(CS)和常规授粉(NP)两种方法进行远缘杂交,分析紫斑百合与东方百合和OT百合的远缘杂交亲和性,通过荧光显微技术观察花粉萌发及花粉管生长动态,并通过染色体法鉴定F1代的倍性.[结果]常规授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合中仅紫斑百合×索邦(NP)、紫斑百合×西诺红(NP)和紫斑百合×布卡迪(NP)3个杂交组合的亲和性相对较好,其他9个组合(NP)均杂交不亲和,存在受精前障碍,但切割花柱授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合均具有不同程度亲和性,其中,紫斑百合×罗宾娜(CS)杂交亲和性最佳,其子房膨大率、有胚率、杂种胚萌发率和亲和指数分别为40.00%、15.12%、43.08%和6.05.以紫斑百合为父本的6个杂交组合在两种授粉方式下的杂交亲和性整体较差,仅切割花柱授粉方式下的罗宾娜×紫斑百合(CS)的子房膨大率和有胚率分别为20.00%和10.71%,其他5个杂交组合的子房假膨大或授粉后不久枯萎衰败.紫斑百合×索邦(CS)授粉后其花粉管到达子房胚珠的时间比紫斑百合×索邦(NP)提前4 d,有利于减少花粉管伸长过程中的营养消耗及杂交障碍的克服.西诺红×紫斑百合(NP)和黄天霸×紫斑百合(NP)2个杂交组合授粉8 h后花粉均在雌蕊柱头上萌发,花粉管沿着花柱向下延伸,黄天霸×紫斑百合(NP)的花粉萌发量较西诺红×紫斑百合(NP)少,但二者均在花柱和胚囊两端出现不同程度的胼胝反应,花粉管扭曲缠绕,阻碍花粉管伸长及伸向胚珠完成受精.紫斑百合×白色眼睛(CS)的杂交后代组培苗染色体数为24条,属二倍体;但紫斑百合×斯特腾(CS)和紫斑百合×维拉布兰斯(CS)的杂交后代组培苗染色体数分别为26和28条,为非整倍体植株.[结论]切割花柱授粉法可较好地克服紫斑百合与东方百合和OT百合远缘杂交受精前杂障碍,提高各杂交组合的子房膨大率、有胚率和杂种胚萌发率,且紫斑百合正反交组合的杂交亲和性差异明显,紫斑百合作母本的杂交组合较其作父本的杂交组合亲和性好,说明其杂交亲和性具有单向性.     

沙梨花粉原位萌发与花粉管生长特性

用荧光显微镜对自交不亲和强度不同的梨品种丰水和菊水自花授粉及以丰水为母本的异花授粉后的花粉萌发及花粉管生长特性进行观察。结果表明，自花与异花花粉在柱头上均有较高的萌发率，高达95％以上，且二间没有显的差异。自花与异花花粉管在花柱内的生长速度及停止生长的位置不同，丰水自花花粉管生长到花柱1／3处就完全停止生长，表现为强自交不亲和性，而菊水自花花粉管大部分也在花柱1／3处停止生长，但仍有少量长至花柱基部，表现为弱自交不亲和性；而异花授粉的花粉管虽然在花柱内也有停止生长现象，但大量的花粉管能长到花柱基部，表现为杂交亲和性。花柱内自花授粉的花粉管在停止生长之前有弯曲、先端膨大变形等现象，而异花授粉的花粉管没有此现象。     

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%。     

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。     

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。     

卷丹与亚洲百合种间杂交花粉管生长的荧光观察

利用荧光显微镜对卷丹与亚洲百合品种"多安娜"(Pollyanna)、"精粹"(Elite)、"布鲁拉诺"(Brunello)种间正反交共6个组合授粉后花粉萌发及花粉管生长过程进行观察。结果表明,卷丹作母本的杂交组合授粉后4 h花粉均已萌发,8~24 h花粉管快速生长,48~72 h花粉管到达子房。卷丹作父本的杂交组合授粉后24~96 h内观察到花粉管横向生长、回折缠绕、末端膨大等异常现象,花粉管生长过程中花粉管、花柱道细胞、胚珠中的胚囊出现胼胝质,120 h内很少有花粉管穿过整个花柱到达子房。不同杂交组合花粉萌发及花粉管生长荧光观察结果与田间调查杂交结实率结果有很高的一致性。     

木薯花粉原位萌发及柱头可授性观察

以木薯华南5号(SC5)和华南7号(SC7)品种为实验材料,应用花粉活体原位萌发技术及联苯胺-过氧化氢法雌蕊柱头可授性检测技术,对木薯花粉萌发及花粉管发育特征进行观察,并分析木薯品种内自交及品种间异交花粉管萌发过程的差异,以确定木薯雌蕊柱头的最佳授粉时期。结果表明,木薯在同品种自交和异品种杂交上均存在授粉亲和性上的差异,异交授粉无论在花粉萌发速度及萌发率上均具有明显的优势。雌蕊柱头的最佳授粉时间为雌花开放后2~5 h,5~24 h内柱头具较强可授性,时间越长可授性越差,72 h后柱头不再具有可授性。     

甜荞结实性及授粉受精过程中花粉管的生长动态

【目的】探究甜荞的结实性及授粉受精过程中花粉管的生长动态,为甜荞自交不亲和性机理的研究奠定基础。【方法】以同型花和异型花甜荞品种为材料,在温室条件下利用自然和人工杂交授粉,调查结实率,并对异型花品种的自交和杂交花柱进行荧光显微观察。【结果】1)同型花品种结实率31.5%~72.7%,其为自花结实性品种;异型花品种的结实率为0~6.3%,其为自花不结实品种。2)异型花的异类型花之间杂交结实,其中以长花柱为母本杂交时的结实率高于以短花柱为母本杂交时的结实率;异型花的同类型花之间杂交时不结实或结实率很低,少量的结实发生在长花柱与长花柱类型杂交之间。3)在异型花品种中,长花柱与长花柱杂交授粉,花粉萌发,花粉管伸长,但在花柱的2/3处(时间为1~1.5h)被抑制,其识别部位尚不清楚;短花柱与短花柱杂交授粉,花粉萌发,但花粉管没有伸长,因此其识别和抑制部位均在柱头;异类型花之间杂交花粉管发育正常,并且花粉发育速度快于同类型花之间杂交。【结论】异型花甜荞自交或同类型花之间杂交,花粉管在柱头或花柱中被抑制使甜荞结实率降低,从而降低产量。同型花品种自交可育,结实率提高,培育同型花甜荞是提高产量的有效手段。     

巴西野牡丹花粉活力与花粉管生长特性研究

以巴西野牡丹(Tibouchina semidecandra)花粉为材料,筛选花粉活力测定的最佳方法,同时探讨了光照对花粉萌发的影响;通过荧光显微观察不同授粉时长的花柱。结果表明:本试验中最适宜巴西野牡丹花粉生活力测定的染色方法为联苯胺染色法;与染色法相比,离体培养基法测定花粉生活力更可靠;适合的最佳萌发培养基为:蔗糖200 g/L+硼酸200 mg/L+CaCl_2 50 mg/L。光照对花粉萌发影响显著。荧光显微观察授粉3 h后花粉就已萌发,授粉12 h就有少数花粉管(20根)达到花柱底部,授粉48 h大部分的花粉管(80%)达到花柱底部。花粉管生长过程存在胼胝质阻挡、花粉管尖端膨大、花粉管缠绕等异常现象,从而不能通过柱头完成受精作用,表现出典型的配子体型自交不亲和性。     

宽杯杜鹃贮藏花粉特性及其与马缨杜鹃杂交的应用评价

利用电镜扫描观察了宽杯杜鹃的花粉形态;利用液体培养法比较研究了贮藏前和-80℃贮藏310 d的宽杯杜鹃花粉形态和花粉活力变化;以-80℃贮藏310 d的宽杯杜鹃花粉为父本材料,与马缨杜鹃进行杂交授粉,对杂交授粉后花粉管生长和受精情况进行了观察。结果表明:与贮藏前相比,-80℃贮藏310 d后的宽杯杜鹃花粉在形态上出现了花粉膜内陷情况,花粉活力从83.24%降低至45.52%;用宽杯杜鹃贮藏花粉与马缨杜鹃杂交授粉后,宽杯杜鹃的花粉管生长正常,在杂交授粉后19 d花粉萌发率达最高值(37.57%),且花粉管、子房和胚珠内的杂交不亲和现象明显。     

宽杯杜鹃贮藏花粉特性及其与马缨杜鹃杂交的应用评价

利用电镜扫描观察了宽杯杜鹃的花粉形态;利用液体培养法比较研究了贮藏前和-80℃贮藏310 d的宽杯杜鹃花粉形态和花粉活力变化;以-80℃贮藏310 d的宽杯杜鹃花粉为父本材料,与马缨杜鹃进行杂交授粉,对杂交授粉后花粉管生长和受精情况进行了观察。结果表明:与贮藏前相比,-80℃贮藏310 d后的宽杯杜鹃花粉在形态上出现了花粉膜内陷情况,花粉活力从83.24%降低至45.52%;用宽杯杜鹃贮藏花粉与马缨杜鹃杂交授粉后,宽杯杜鹃的花粉管生长正常,在杂交授粉后19 d花粉萌发率达最高值(37.57%),且花粉管、子房和胚珠内的杂交不亲和现象明显。     

蜡梅与光叶红蜡梅和夏蜡梅属间杂交亲和性初步研究

为了选育蜡梅科Calycanthaceae植物新品种,拓展育种亲本,以蜡梅Chimonanthus praecox,光叶红蜡梅Calycanthus floridus var.glaucus和夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis为实验材料,利用低温或超低温保存花粉克服属间杂交花期不遇,应用荧光镜检技术检测花粉与雌蕊互作,来探讨蜡梅属Chimonanthus与美国蜡梅属Calycanthus和夏蜡梅属Sinocalycanthus属间杂交亲和性。结果表明:以变色硅胶干燥2 h,而后利用液氮保存3个月的蜡梅花粉活力保持最高(12.7%),授粉后在夏蜡梅和光叶红蜡梅柱头上均能黏附和萌发,能用于属间杂交;而以类似方法保存的夏蜡梅和光叶红蜡梅花粉未检测到活力,授粉后在母本柱头上只观察到少量花粉黏附而未观察到花粉萌发。以夏蜡梅和光叶红蜡梅分别为母本,蜡梅为父本,其花粉黏附、萌发和花粉管生长动态基本一致:授粉后6 h花粉在母本柱头上黏附,授粉后12 h花粉萌发长出花粉管,24 h至36 h花粉管继续向下生长,约48 h到达花柱基部,开始进入胚囊。这表明以蜡梅为父本,与夏蜡梅和光叶红蜡梅杂交在花粉-雌蕊互作和花粉管生长阶段不存在杂交障碍,而反交亲和性有待于改进花粉保存方法后进一步研究。     

授粉方式对不同亚属杜鹃间远缘杂交结实的影响

为了克服杜鹃花属植物杂交授粉前障碍,以南京地区栽培的映山红(Rhododendron simsii)、满山红(R.mariesii)及马银花(R.ovatum)为母本,云锦杜鹃(R.fortunei)、猴头杜鹃(R.simiarum)、大白杜鹃(R.decorum)及马缨杜鹃(R.delavayi)花粉为父本,探讨延迟授粉、NAA涂抹柱头、花粉培养液涂抹柱头、食盐水涂抹柱头、正己烷涂抹柱头和加热花粉6种授粉方法对杂交结实的影响。结果表明:不同的杂交组合适宜的杂交授粉方法不同,在所配置的8个杂交组合中,延迟授粉显著提高了其中6个杂交组合的子房膨大率,是克服杜鹃亚属间远缘杂交障碍的有效方法;食盐水、花粉培养液涂抹柱头及加热花粉也提高部分杂交组合的子房膨大率;0.1%NAA处理仅对映山红×猴头杜鹃、映山红×马缨杜鹃及马银花×猴头杜鹃3个杂交组合有效;而正己烷处理则对大部分组合的结实有抑制作用。     

蜡梅属3种种间杂交亲和性初步研究

以蜡梅属3种(蜡梅、柳叶蜡梅、浙江蜡梅)为材料,进行种间杂交实验,通过荧光镜检技术观察种间杂交授粉后花粉在柱头上的附着与花粉管萌发情况,探讨蜡梅属种间杂交亲和性。结果表明:各个种间杂交组合处理所授花粉均可在母本的柱头上附着并萌发花粉管;蜡梅属不同种间杂交组合之间花粉管的生长特性较为一致:在6h左右父本花粉在母本柱头上黏附,在12h左右萌发出花粉管而后在花柱内生长,到第4d,花粉管进入胚囊完成受精作用。荧光镜检结果说明:蜡梅属种间杂交具有一定的亲和性,但是最终没有获得杂种种子,可能是在受精卵或幼胚的后期发育过程中代谢紊乱而败育。     

扁桃花粉萌发及花粉管生长试验研究

本试验以莎车18号、莎车1号、莎车11号、莎车9号、莎车14号五个扁桃主栽品种,进行花粉萌发试验,结果表明:莎车11号的花粉萌发率最高是21.93%,莎车14号的萌发率最低是0.78%.切取授粉后五个扁桃品种的花柱半离体培养结果表明,莎车9号的自交亲和性明显优莎车1号,莎车9号×莎车18号是较好的授粉组合.大多数杂交组合,均能从花柱中长出1根花粉管.