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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

欧李授粉受精过程的荧光显微观察

【目的】确定欧李花粉粒萌发时间,观察花粉管的动态变化过程,从微观角度了解欧李的授粉受精特性。【方法】对欧李进行人工授粉,取授粉后1-10d的雌蕊,采用荧光显微镜技术观察花粉粒的萌发生长情况以及子房受精过程。【结果】欧李柱头开裂时间为11:00-13:00,有粘液分泌;授粉后2h,少量花粉粒在柱头上萌发;授粉后8h,花粉管初步形成且主要集中在花柱上部;授粉后24h,花粉管成束状形式进一步伸长;授粉后3d,子房中胚珠完成受精;授粉后5d,花粉管呈现断裂、不连续状态,并开始解体;授粉后8d,花粉管完全解体,柱头以及花柱中荧光现象消失。【结论】欧李柱头开裂时间主要集中于11:00-13:00;与同属植物相比,欧李花粉粒具有较强的萌发力,萌发速度较快。欧李花粉管生长速度较慢,花粉管从萌发到达花柱基部需40h;花粉管寿命较长,从萌发到完全失去活力可以保持8d。     

毛葡萄花粉管的萌发与生长情况的观察

分别于人工授粉后的不同时间段对毛葡萄雌能花株雌蕊进行荧光染色后压片观察,结果表明:人工授粉后花粉的萌发率显著高于自然授粉状态,且环境条件在很大程度上制约花粉的萌发。人工授粉72 h花粉管从珠孔进入胚珠内部,且参与受精的花粉管由于先端膨大出现了生长受阻现象;而自然授粉72 h内均未见有花粉管到达花柱基部,主要在花柱中部停止生长。2种授粉方式出现的花粉管生长停滞现象,均对毛葡萄结实率产生一定影响。     

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。     

甘薯种内不亲和性中花粉和雌蕊关系的研究

采用荧光显微检测技术,对甘薯杂交不亲和群的 A,B,C 和各群中品种自交和同群内品种间杂交组合授粉后7h 的雌蕊进行压片观察,发现花粉在柱头上的粘附量同花粉与柱头的相对亲和性程度相一致;柱头乳突细胞的胼胝质反应的强度在某些组合上同花粉与柱头的不亲和程度一致,在另外的组合中却不一致,柱头乳突细胞的胼胝质拒绝反应不能作为检验甘薯花粉与柱头亲和性定性和定量的一般性指标;在品种自交和群内品种间杂交时,既有花粉萌发的障碍,也有花粉萌发后的障碍,用雌蕊快速染色法分群时,必须参照最后的结实率数值。     

紫薇×大花紫薇不同育性株系花粉生活力及柱头可授性对比分析

为了阐明紫薇和大花紫薇杂种后代不同株系育性差异形成的原因,通过花粉生活力测定、柱头可授性检测,结合紫薇花粉在杂种株系柱头上萌发和花粉管伸长过程的显微观察实验,对比分析了紫薇‘粉晶’×大花紫薇株系Lis-FD1和紫薇‘紫霞’×大花紫薇株系Lis-ZD6的育性.结果表明,Lis-ZD6株系的花粉部分可育,但花粉生活力低,萌发率为25.90%;其柱头的可授性较强,紫薇‘Dynamite’的花粉在其柱头表面能够正常萌发,花粉管48 h后即可伸进胚珠,顺利完成受精,能正常结实.Lis-FD1株系的花粉没有生活力,不能萌发;其柱头可授性很差,作为母本时,紫薇‘Dynamite’的花粉在其柱头上能够萌发,并在24 h后花粉管进入子房,但72 h后膨大的果实开始脱落.研究结果证明,Lis-ZD6株系可以进一步作为紫薇种间杂交改良的育种材料.     

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。     

草棉、瑟伯氏棉花粉在陆地棉柱头上的萌发及其花粉管的生长

以陆地棉作母本,分别与草棉、瑟伯氏棉杂交,陆地棉自交作对照,采用扫描电镜、荧光显微技术观察花粉萌发与花粉管的生长。结果是:自交对照的花粉在授粉后30分钟开始萌发,而两个异种的花粉与陆地棉柱头接触后1小时才开始萌发。异种花粉管在陆地棉花柱中生长时,出现膨大、分叉、扭曲折叠和花粉管尖而细长等异常现象。这些异常现象出现的时间是,陆地棉×草棉是在授粉后12-21小时,而陆地×瑟伯氏棉则是在授粉后6-12小时。进入子房的异种花粉管大多数先后停滞下来,不能进入胚珠,异常生长的主要表现是尖端膨大。     

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。     

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%。     

‘闽48’和‘闽43’油茶自交与异交花粉管的荧光显微观察

以‘闽48’、‘闽43’为材料,结合人工控制授粉和花粉管荧光显微观察,对比授粉后自交和异交花粉管生长的差异。结果显示,自交和异交花粉均能在柱头上萌发,但自交和异交花粉管在各时间段生长速度存在差异。异交花粉管生长总体呈快—慢—快趋势,分别在授粉后6-7 h及24-30 h出现峰值,生长速率最高达67μm·h-1,并于授粉后76 h穿过花柱基部;自交花粉管在花柱中则呈现波动生长:授粉后6 h出现停滞期,9 h恢复生长,24 h生长速率急剧上升,30-48 h达到最高,为32.22μm·h-1,最终于授粉后127 h停止生长,此时花粉管出现大量胼胝质堵塞,无法穿过基部。     

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。