西番莲自交和异交的花粉管荧光显微观察及授粉亲和性分析

【目的】通过比较不同西番莲品种（系）自交和异交授粉后花粉萌发及花粉管生长差异和授粉亲和性的强弱，阐明不同亲和性类型的花粉管生长行为，为西番莲授粉及杂交育种提供参考。【方法】以主栽品种台农1号（TN）和编号为H2、MB、H6、ZS的西番莲品系为试验材料，试验共设置4个自交授粉组合，分别为TN、H2、MB、H6自交，以及6个异交授粉组合，分别为H6×MB、H6×TN、MB×H6、MB×TN、ZS×MB、ZS×H6，分别对授粉后0.5～24 h的花粉管进行荧光显微观察并计算授粉亲和性指数，同时对雌蕊进行解剖观察，并统计H6×MB等4个组合的坐果率。【结果】（1）西番莲雌蕊柱头上密布乳突，花粉管穿过柱头乳突细胞间隙进入柱头引导组织，引导组织呈漏斗形，从柱头延伸至花柱基部。（2）具有亲和性的西番莲自交和异交组合的花粉粒附着在柱头后，萌发出花粉管进入柱头乳突，之后经过柱头和花柱引导组织，于授粉后18～24 h进入胚珠；而具有不亲和性的西番莲自交和异交组合的花粉粒可以附着在柱头上并萌发出花粉管，但花粉管出现末端膨大变粗的畸形形态，不能正常伸长，最终只能停留在柱头乳突中，表现出孢子体不亲和类型的特征。...     

苹香梨授粉结实特性研究

对自交不亲和品种苹香梨授粉、受精生殖生物学进行了研究.结果表明:苹香梨不同时期采集花粉活力差异较大,花序分离期为8.64%,小蕾期为9.01%,大蕾期为31.09%;有效授粉期为6 d,柱头接受花粉的能力为9 d;自交授粉后花粉可在柱头表面萌发,花粉管生长正常,生长到花柱中下部后停止生长,顶端膨大,不能够到达胚囊完成受精过程;花粉直感效应影响到果实形态、萼片宿存、可溶性固形物含量、坐果率等指标的变化.     

同源四倍体西瓜的胚胎发育研究

通过石蜡切片、压片等方法观察研究同源四倍体西瓜授粉、受精和胚胎发育过程发现：（１）同源四倍体西瓜花粉萌发率低，花粉管在生长过程中出现畸形现象，生长速度缓慢，授粉后１２小时到达花柱基部，比对照二倍体西瓜慢３小时；（２）四倍体西瓜的正常发育成熟胚囊为标准８核胚囊，自交受精过程正常，但有花粉管进入的胚囊数少，仅３５．０％（对照为９７．５％）；（３）四倍体西瓜自交部分胚胎在发育过程中球形胚阶段败育，只有少     

沙田柚花柱蛋白对其花粉萌发及生长的影响

以沙田柚花粉为试材,研究比较了自交和异交花柱提取蛋白对花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明:添加沙田柚自交、异交花柱蛋白后,花粉的萌发未受影响。但花粉管的生长情况在二者之间有明显差异,添加异交花柱蛋白对花粉管的生长没有影响,而添加自交花柱蛋白的花粉管的生长受到明显抑制。PAGE电泳显示自交花柱蛋白处理的花粉管出现了1条特异蛋白带(Rf值=0.81);SDS-PAGE电泳检测到自交花柱蛋白处理的花粉管出现了相对分子量为35.0kD和37.5kD的2条特异蛋白带;IEF-PAGE电泳的结果表明,在自交花柱蛋白处理的花粉管蛋白中出现了等电点为5.85和6.20的2条的特异蛋白谱带。     

四倍体西瓜低稔性胚胎发育研究

试验以二倍体自交为主要对照,四倍体与二倍体正反交为辅助对照,研究了四倍体西瓜自交低稔性的胚胎发育,通过镜检观察表明,１．四倍体西瓜自交花粉萌发率低,花粉管在柱头与花主中生长出现异常现象,在花柱中生长缓慢,授娄后１２ｈ到达花柱基部。２．四倍体驻有少数结构不正常胚囊,但所占比率低于１０％,不是稔性低的主要原因。３．四倍体自交双受精过程正常,但花粉管进入的胚囊数少,受精率仅３５．８％,４．四倍体自交只有     

四倍体西瓜低稔性胚胎发育研究

试验以二倍体自交为主要对照，四倍体与二倍体正反交为辅助对照，研究了四倍体西瓜自交低稔性的胚胎发育。通过镜检观察表明：1．四倍体西瓜自交花粉萌发率低，花粉管在柱头与花柱中生长出现异常现象，在花柱中生长缓慢，授粉后12h到达花柱基部。2．四倍体西瓜有少数结构不正常胚囊，但所占比率低于10％，不是稔性低的主要原因。3．四倍体自交双受精过程正常，但花粉管进入的胚囊数少，受精率仅35．8％。4．四倍体自交只有少数胚能正常发育，形成有活力种胚；大部分胚由于游离核或细胞化胚乳的异常解体，在原胚或球形胚阶段败育；少数胚分化到心形胚、鱼雷胚后，由于细胞化胚乳过早解体，胚停止分化而败育。     

密斯蒂蓝莓花粉形态及授粉亲和性观察

以密斯蒂蓝莓为试材,进行花粉粒电镜扫描及自花授粉和异花授粉试验,观察花粉管萌发及生长动态荧光显微,调查不同授粉方式的着果率,测定果实品质。结果表明,密斯蒂花粉形态均为四合花粉,呈四面体排列,近似圆角三角形,极轴×赤道轴为28.5μm×26.02μm;荧光显微观察发现自花授粉和异花授粉8h花粉开始在柱头萌发,14h有大量花粉萌发,花粉管进入花柱;24h花粉管进到花柱底部;48h花粉管进入胚珠,到达胚囊,完成双受精,自花授粉和异花授粉均有较好的亲和性;密斯蒂异花授粉着果率最高,两种授粉方式果实品质无显著性差异。     

枣自交与异交花粉管生长行为及早期胚胎发育研究

【目的】比较不同枣品种自交与异交授粉后花粉管在花柱组织中生长行为及早期胚胎发育的差异,明确枣自交不亲和性的特征及类型,完善枣生殖生物学,进而从自交不亲和性方面探明枣低含仁率问题,为枣果实生殖学和枣树杂交育种提供理论基础。【方法】设计自交授粉组合‘冬枣’和‘灰枣’以及异交授粉组合‘蜂蜜罐’ב襄汾圆枣’‘、蜂蜜罐’ב延川老牙酸枣’‘、灰枣’ב晋枣’‘、襄汾圆枣’ב永济蛤蟆枣’。根据枣雌蕊特点,经改良软化法处理后,综合运用花粉管荧光显微及石蜡切片观察授粉后自交与异交授粉组合花粉管在雌蕊中的生长及早期胚胎发育情况,从解剖学角度研究枣自交不亲和性。【结果】枣(品种)自交与异交授粉后3 h和6 h均观察到花粉粒在柱头上的萌发,花粉管顺利穿透乳突细胞侵入柱头,向花柱通道内生长。自交授粉组合‘冬枣’和‘灰枣’的花粉管授粉后24 h,生长至花柱三分之一处;授粉后48 h,花粉管生长至花柱二分之一处;授粉后72 h、96 h花粉管处于停滞状态,保持在花柱组织二分之一处。异交授粉组合‘蜂蜜罐’ב襄汾圆枣’‘、蜂蜜罐’ב延川老牙酸枣’‘、灰枣’ב晋枣’‘、襄汾圆枣’ב永济蛤蟆枣’授粉后24 h,花粉管生长至花柱二分之一处;授粉后48 h,花粉管生长至花柱的基部;授粉后72 h,花粉管穿透花柱基部,到达胚珠。授粉后13 d‘,蜂蜜罐’ב襄汾圆枣’的胚胎发育正常,胚胎发育处于合子横向分裂后向小球形胚发育阶段,胚乳的发育则处胚乳游离核时期。但‘灰枣’自交授粉组合表现出由于传粉受精不良导致的胚败育现象。【结论】解剖研究发现枣自交不亲和反应发生在花柱组织内,其类型属配子体自交不亲和中的合子前不亲和类型;枣自交不亲和性与胚败育共同导致枣果实的低含仁率和低坐果率问题,严重制约枣树的杂交育种工作。     

同源四倍体西瓜的胚胎发育研究

通过石蜡切片、压片等方法观察研究同源四倍体西瓜授粉、受精和胚胎发育过程发现：（１）同源四倍体西瓜花粉萌发率低，花粉管在生长过程中出现畸形现象，生长速度缓慢，授粉后１２小时到达花柱基部，比对照二倍体西瓜慢３小时；（２）四倍体西瓜的正常发育成熟胚囊为标准８核胚囊，自交受精过程正常，但有花粉管进入的胚囊数少，仅３５．０％（对照为９７．５％）：（３）四倍体西瓜自交部分胚胎在发育过程中球形胚阶段败育，只有少部分能发育到成熟，形成有活力的种胚。以上三方面是造成同源四倍体西瓜低稔性的主要胚胎学原因。     

甜樱桃花粉原位萌发荧光显微镜观察

以"美早""早大果"和"斯坦拉"甜樱桃为试材,分别于自花、异花授粉后不同时间(27、51、75、99h)切取花柱,通过荧光压片法观察各授粉组合的花粉原位萌发及花粉管生长情况,以期为研究甜樱桃授粉机理提供依据。结果表明:3个甜樱桃品种的花粉均能在自花或异花柱头上萌发,且于授粉27h后趋于稳定,不同授粉组合间花粉萌发量只在数量上表现出差异,其结果并不会影响坐果率。在花粉管生长情况上,不同授粉组合表现出显著差异。授粉后51~99h,亲和花粉管不断向花柱基部延伸,进入子房;而不亲和花粉管在花柱中上部受到抑制,停止生长。同为自花授粉,"斯坦拉"自交的花粉管能够到达花柱基部,表现为自交亲和;而"美早"和"早大果"自交则表现为极强的不亲和性。异花授粉中,"斯坦拉"与"美早"和"早大果"均表现为亲和性较好。综上所述,"斯坦拉"无论是自花还是异花授粉,花粉管均能到达花柱基部,完成受精,是较为理想的授粉树。而"美早"和"早大果"只有在异花授粉时花粉管才能到达花柱基部,而自花授粉的花粉管在花柱中上部已停止生长,故在实际生产中需配置授粉树。     

果梅花不同发育阶段花粉原位萌发及花粉管生长特性

为探明自花、异花花粉在果梅花的不同发育阶段原位萌发及生长的特性,以细叶青果梅为材料,取开花前6、4、2d、开花当天和花后2d的花(花蕾),分别于自花、异花授粉(莺宿)后12、24、48、72、96h切取花柱,用FAA固定液处理,荧光染色后压片观察。结果表明,自花花粉在柱头上的萌发率略低于异花(开花前4d存在显著差异),开花前6、4d极显著低于其他各阶段,花蕾越幼小花粉萌发越差,开花当天花粉萌发率超过80%;开花前4d之前的花柱内异花花粉管数量显著低于开花前2d及之后各期的,果梅开花前4d以前的花发育不充分;开花后2d生长到花柱基部的异花花粉管数量较多,属于有效授粉期。果梅在开花前4d开始具备抑制自花花粉管生长的能力,并且随着花的发育逐渐增强,开花当天最强,开花后开始减弱。果梅自交授粉期以开花前2～3d为宜。     

果梅花粉原位萌发及花粉管生长特性的研究

以软条红梅为试材,分别于白花授粉和异花授粉后的1、3、6、12、24、48、72、96、120 h切取花柱,用FAA固定液处理、荧光染色后压片观察,结果表明:异花和自花花粉都能在柱头上萌发,但在授粉后的48 h之内异花花粉的萌发率显著高于自花花粉的萌发率,如在授粉6 h后,异花花粉萌发率高达58％,而自花花粉的萌发率仅为23％。花柱内异花花粉管生长速度明显比自花的快,在授粉后花粉管到达花柱上部、中部及基部的数目均是异花高于白花。如授粉24 h后异花花粉管平均有30余根穿过花柱上部,约有14根到达中部,有2根到达基部;而自花授粉的花粉管分别仅有18、7和0根,且白花授粉时在72 h内均未见有花粉管到达花柱基部,主要在花柱中部前后停止生长。结果表明软条红梅自花授粉的花粉管主要是在花柱中部被抑制而停止生长,从而不能完成受精,表现出典型的配子体型自交不亲和性。     

苹果自花授粉的花粉管结构变化及S-RNase定位

 苹果‘红星’品种授粉处理24 h后, 自花授粉比异花授粉的花粉管生长缓慢。授粉处理48 h后, 可观察到自花授粉花柱通道组织的花粉管内有二裂粒子增加、管壁破裂和管内物质溢出、外层管壁增厚等现象。苹果气球状花期未授粉的花柱及自花和异花授粉24 h后且无花粉管存在的花柱切片显示, S-RNase位于花柱通道组织的细胞内。自花和异花授粉48 h后有花粉管通过的花柱切片显示, S-RNase位于花柱通道组织的细胞间隙和花粉管内。     

梨花柱半离体培养法及品种自交不亲和基因型鉴定

 ：切取梨授粉花柱进行半离体培养的结果表明，杂交不亲和性组合从花柱基部长出花粉管的花柱比率为0～32．4％ ，且大多在16％ 以下，而杂交亲和性组合为51．6％ ～86．7％ ，与田间杂交授粉的坐果率相近，且在授粉花粉的萌发率达20％以上时，温室水培枝条促成的花与露地开花的花之间没有显著差异。应用此方法鉴定出了梨品种‘筑水’、‘喜水’及‘爱甘水’的s基因型分别为s s 、s s 、及s s 。     

Optimal pollination environment of tetraploid ginger (Zingiber officinale Roscoe) evaluated by in vitro pollen germination and pollen tube growth in styles

Pollen germination percentages in vitro of a tetraploid ginger (Zingiber officinale Roscoe), ‘4×Sanshu’, tended to be highest at around 20°C. Pollen tube growth in the styles was greatly enhanced at 17°C, i.e., pollen tubes penetrated into the entire stylar length in 66.7% of the styles used. Pollen stored for at least 3 h under 40–80% relative humidity (RH) almost completely lost its germinability, whereas pollen incubated for up to 3 h under 100% RH retained a relatively higher germinability. Moreover, the pollen germinability that was lowered under 40–80% RH did not recover when the pollen was re-humidified for 2 h under 100% RH before inoculation onto a medium. When stigmas were pollinated with fresh pollen at 17°C under 100% RH, pollen tubes penetrated into the entire stylar length in 26.7% of the styles tested. Under 40–80% RH, however, pollen tubes stopped growing at the middle or the base of styles. From these results, I concluded that the optimal pollination environment of the tetraploid ginger was at 17–20°C under 100% RH.     

Pollen Germination and Pollen-Tube Characteristics in a Range of Apple Cultivars

Pollen-tube growth characteristics are being used increasingly to investigate compatibility relationships in plants. A study was initiated to define more fully the characteristics of compatible and incompatible pollen-tube growth in 40 apple cultivars. Individual reactions varied in detail, but, in general, diploid pollen averaged over 70% germination, triploid pollen less than 10%. Compatible pollen tubes grew rapidly down the style and were characterized by small widely spaced, intermittent callose plugs and the absence of terminal plugs. Incompatible tubes were slower growing, often stopping completely, and had heavy depositions of callose tissue along and at the end of the tube.     

日本梨活体花柱内花粉RNA的降解

 用³² P标记的花粉进行自花与异花授粉后, 提取含有花粉³² P-RNA的授粉花柱RNA测定放射性活度, 并将授粉花柱RNA样品进行非变性琼脂糖电泳。结果表明, 授粉后12～48 h, 自花授粉花柱RNA 中花粉³² P-RNA只占异花授粉花柱RNA中的40.7%～25.3% , 自花授粉花柱中花粉完整RNA的量特异性地减少, 表明自花花粉RNA在花柱中被特异性地降解。     

Mentor pollen effect on the in-vivo germination of self-incompatible apple pollen

Investigations were carried out to ascertain to what extent “mentor pollen” can influence the performance of self pollen in apple styles. Self-incompatible ‘Starkrimson’ flowers on branches, placed at room temperature or in a growth chamber, were (1) self-pollinated, (2) cross-pollinated with compatible untreated or (3) irradiated (150 krad) ‘Golden Delicious’ pollen, or (4) pollinated with a mixture (2:1 w/w) of irradiated (mentor) pollen and self pollen. After 18 h, nearly the same proportion (> 90%) of the self-incompatible pollen had germinated on the stigma and penetrated the apical part of the style as compatible pollen. However, subsequent growth of the self-pollen tubes was inhibited. After 48 h, less than 1% had reached the stylar base as compared with 21–24% of the compatible pollen tubes. Irradiation strongly impaired pollen vitality: only 1% of the tubes had reached the base of the style after 48 h. The mixture of the irradiated mentor pollen and self pollen performed better. In this case, 6.4–9.9% of the tubes was observed in the basal part of the style, inferring that tube growth of the self pollen was significantly promoted by the mentor pollen.     

沙田柚自交花柱中识别蛋白的免疫金定位

 应用免疫金标记抗体技术检测了沙田柚自花授粉后1~ 3 d 花柱1/ 2 处通道细胞中识别蛋白定位分布, 表明金颗粒依次定位于内质网, 高尔基体、纤维壁, 证实沙田柚花柱1/ 2 处通道细胞中金颗粒分布的变化与花粉管在花柱中生长受阻位点和时间一致。1/ 2 花柱通道细胞纤维壁上的糖蛋白是沙田柚不亲和反应的识别位点。     

玫瑰杂交花柱半离体培养研究

 以1份野生玫瑰种质为母本,2个玫瑰栽培品种和2个月季品种为父本进行杂交,取杂交后的花柱进行半离体培养,并采用荧光显微技术观察花柱中花粉管的生长状况。结果表明：（1）玫瑰花柱半离体培养的最适培养基为15%蔗糖,0.005%硼酸,0.1%琼脂,pH 7.0。（2）授粉后4 h取花柱培养的效果较好。（3）花柱截取长度对种间杂交组合的花柱半离体培养结果的影响明显,只有截取花柱上部1/3进行培养时能长出少量的花粉管。（4）授粉花粉萌发率大于40%,才能保证授粉的良好效果。（1 山东农业大学林学院,山东泰安 271018;2 山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安 271018）