魔芋杂交新品种选育的研究——Ⅰ. 魔芋的杂交技术

l987～1990年通过对花魔芋、东川魔芋,白魔芋3个魔芋种的种间和种内杂交试验,结果表明,花魔芋,东川魔芋,白魔芋是雌蕊先熟型异花授粉作物,在附属器释放微臭气味时,雄蕊成熟散粉前1～5d进行种内和种间人工授粉,结实率可达100%。花魔芋是完全自交不育,白魔芋的人工自交可育率很低。     

对4种魔芋花器的观察分析

对4种魔芋的开花习性和性状进行了系统观测研究,结果表明:花魔芋开花最早、花期短,滇魔芋与白魔芋次之,西盟魔芋开花最晚、花期最长.通过对魔芋花器的形态性状的比较分析,佛焰苞形状、肉穗花序比佛焰苞、附属器形状、有无中性器官、附属器散发的气味及成熟期果实颜色等几个形态性状种间的差异大;魔芋花器性状种内表现较为稳定,仅花序柄的颜色和斑纹以及附属器颜色有一定差异.     

魔芋种芋的机械损伤敏感性因素分析

[目的]分析不同种魔芋(Amorphophallus konjac)球茎的机械损伤敏感性因素,为魔芋种芋调种运输提供参考依据.[方法]测定花魔芋(A.konjac)、白魔芋(A.albus)、珠芽魔芋(A.bulbifer)、西盟魔芋(A.krausei)、疣柄魔芋(A.paeoniifolius)及红薯(Sweet potato)、马铃薯(Potato)和芋(Taro)等8种薯芋类作物球茎的耐撞击性、水含量、硬度及观察其表皮细胞形态,比较分析不同种魔芋种芋与马铃薯、红薯和芋的机械损伤敏感性因素差异.[结果]各薯芋类作物的球茎撞击损伤后27℃培养3 d,其中,花魔芋、白魔芋、珠芽魔芋和西盟魔芋球茎发病腐烂,而疣柄魔芋、红薯、马铃薯和芋的球茎无任何发病特征.花魔芋、白魔芋、珠芽魔芋和西盟魔芋球茎的水含量分别为86.73%、82.34%、80.01%和80.32%,均不同程度高于疣柄魔芋、马铃薯、红薯和芋;花魔芋、白魔芋、珠芽魔芋和西盟魔芋球茎的硬度较接近,相互间差异不显著(P>0.05),其中花魔芋球茎的硬度最低,为14.40 kg/cm2,显著低于红薯(37.70 kg/cm2)和芋(34.17 kg/cm2);花魔芋、白魔芋和珠芽魔芋球茎的细胞壁较薄,容易破裂,细胞排列不规则;西盟魔芋球茎的细胞较小,但细胞壁松弛,边缘间隙不明显,支持力较弱;疣柄魔芋和芋的细胞壁较松弛且粗糙,细胞排列不规则但相对密集;红薯和马铃薯的细胞壁平滑坚挺,支持力较强.相关性分析结果表明,薯芋类作物球茎的机械损伤差异与其水含量呈显著正相关(P<0.05,下同),与细胞大小呈正相关,与硬度呈显著负相关;水含量分别与硬度和细胞大小呈负相关和正相关;硬度与细胞大小呈负相关.[结论]水含量高、硬度小、表皮细胞壁薄且体积大是不同种魔芋球茎机械伤敏感性高的关键因素,因此在调种环节应采用有效的缓冲包装材料对种芋进行包装后再运输,以减轻魔芋种芋的机械损伤.     

对四种魔芋花器的观察分析

本文对四种魔芋的开花习性和性状进行了系统观测研究。结果表明：花魔芋开花最早、花期短,滇魔芋次之,西盟魔芋最晚、花期最长。通过魔芋花器的形态性状的比较分析,佛焰苞形状、佛焰苞与肉穗花序的关系、附属器形状、中性器官及附属器的散发的气味等这几个形态性状种间差异大;魔芋花器性状种内表现较为稳定,仅花序柄的颜色和斑纹以及附属器颜色有一定差异。     

白魔芋花器官草酸钙晶体对隐翅虫的潜在防御能力研究

选取金沙江干热河谷特有植物白魔芋在显微镜下观察其花序不同部位(雌蕊、雄蕊、不育区、附属物及佛焰苞)草酸钙的数量变化,并用花序各部位的甲醇提取物触杀昆虫隐翅虫(Atheta sp.),分析其对白魔芋传粉昆虫隐翅虫的毒杀效果。结果表明:白魔芋雌蕊中草酸钙晶体的含量最高,平均每1 250μm2视野中含草酸钙晶体188.4个,推测高含量是为了保护其胚珠,花序中草酸钙晶体含量最低的部位是不育区(退化雄蕊),平均仅11.9个;用花序不同部位的甲醇提取物触杀隐翅虫,仅雌蕊提取物能够迅速杀死隐翅虫(14.5 s),其余部位的提取物在60 s以内不能杀死隐翅虫。因此,高浓度的草酸钙晶体或其他共存物质对隐翅虫具有毒性作用。     

褐毛铁线莲花部结构的扫描电镜观察

利用扫描电镜对野生露地栽培的褐毛铁线莲进行花粉、柱头、萼片的扫描电镜观察。结果表明,褐毛铁线莲的雄蕊多数,花丝被毛,花药无毛,且雄蕊群高低相间,对雌蕊呈包围之势,更有利于授粉。雌蕊由多个离生心皮组成,心皮顶端最后发育成指状。顶端柱头为主要受粉面,随着花期的进行,受粉面沿着腹缝线延伸,扩大了整个受粉面,从而增加了更多的受粉机会。花粉为铁线莲属典型的三沟型花粉,呈椭球形,表面分布细密的刺状凸起,较为粗糙,符合虫媒受粉的花粉形式,发育类型较为原始。其散粉方式呈阶段性,与受粉面的发育方式相适应。花萼属于厚萼型,其背腹面差异较大,茸毛和皮孔器仅在背面分布,腹面则较为光滑。花萼背面布满茸毛,增加了其粗糙程度,方便昆虫停留,有利于授粉。     

云南魔芋种质资源亲缘关系的ISSR分析

用ISSR技术对30份魔芋种质资源进行了DNA多态性分析。从65个随机引物中筛选出11个扩增基因组DNA,共获116条带,其中102条为多态性标记,每个引物平均提供10.55个标记信息。UPMGA法聚类分析结果表明:这30份魔芋种质资源间的Jaccard相似系数都比较大,在0.65以上;甜魔芋和花魔芋以及西盟魔芋和珠芽魔芋的关系比较近;白魔芋的遗传多样性较为丰富,它与花魔芋的关系较近。     

长白山区狼爪瓦松花器结构初步观察

以长白山区野生狼爪瓦松新鲜花朵为试验材料,采用常规石蜡切片法观察了狼爪瓦松花器的显微结构。结果表明:狼爪瓦松每朵花有5枚花萼与5枚花瓣,其中包含10枚雄蕊和5枚雌蕊;雄蕊的每个花药具有4个花粉囊,成熟花粉粒为2-细胞型,有3个萌发沟,3个萌发孔;雌蕊属离生雌蕊,子房上位,每个子房包含多个胚珠,胎座属侧膜胎座类型。     

2种萱草属植物花器官自然衰老的阶段划分及抗氧化指标的变化

以黄花菜品种茄子花和大花萱草品种宿迁3号2个萱草属植物为试材,研究其花器官在自然衰老过程中的阶段划分,以及外瓣、内瓣、雄蕊和雌蕊等不同部位干鲜质量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明,2种植物在花蕾阶段划分出初蕾期、中蕾期和成蕾期3个时期,开花阶段划分出开口期、初开期、盛开期、始衰期、衰败期和落花期6个时期。随着花器官的不断衰老,2种植物花器官不同部位干鲜质量均呈现先增加后降低的趋势。2个品种外瓣、内瓣、雄蕊丙二醛(MDA)含量在蕾期总体呈现下降趋势,进入花期后总体呈先下降后上升的趋势,而雌蕊与之相反。超氧化物歧化酶(SOD)活性方面,随花器官不断衰老,茄子花和宿迁3号外瓣和内瓣变化趋势基本相同,呈先升高、后下降、再上升、最后下降的趋势,茄子花的雄蕊呈先下降再上升后下降的趋势,宿迁3号变化趋势与之相反;茄子花雌蕊总体呈上升趋势,宿迁3号雌蕊呈先下降再上升后缓慢下降的趋势。过氧化物酶(POD)活性方面,随花器官不断衰老,茄子花外瓣和内瓣总体变化趋势基本一致,呈先下降后上升再下降的趋势;雄蕊总体呈下降趋势;雌蕊呈先下降后上升再下降的趋势;在宿迁3号中,外瓣和内瓣变化趋势基本相同,呈先上升后下降再上升最后缓慢下降的趋势,雄蕊总体呈先上升后下降的趋势;雌蕊总体呈先下降后上升趋势。可以看出,在萱草花自然发育过程中,萱草花器官不同部位存在不同的自然衰老过程,研究可为制定黄花菜的合理采收时期提供生产指导,同时为研究萱草属植物开花机制提供一定的理论依据。     

雄性不育油菜花器发育时期的形态

研究雄性不育油菜花器发育时期的形态,这对了解花器官形态如何建立,建成的花器官形态与雄蕊育性程度有何联系,探讨产生油菜雄性不育的生物学基础,奠定选育有效油菜雄性不育系的花器形态指标,都有着重要意义。 本文重点介绍花蕾、雄蕊、雌蕊、花药和花丝发育进程中的形态变化,在有些地方引证了一些细胞学研究成果。试验重复进行了二年,每个数据均为10个样本的平均观测     

油菜雌性不育突变体FS-M1花器官形态及其受精能力

对甘蓝型油菜(Brassica napus L.)雌性不育突变体FS-M1及其野生型宁油10号的花器官形态和柱头受精能力进行了观察比较研究,结果表明FS-M1雌蕊明显短于雄蕊,6个雄蕊几乎等长,无密腺,但在雄蕊基部有两个月牙形状物;子房扁平,明显短于野生型,且柱头顶端呈叉型;柱头乳突细胞较大但数量较少,粘附花粉能力弱,在开花2～3 d后逐渐干瘪.授粉后,在FS-M1柱头表面观察到萌发的花粉粒,但未观察到花粉粒芽管刺破乳突细胞,形成"膨突"现象,花柱中没有观察到花粉管.切除柱头及部分花柱后再授粉,在FS-M1花柱中观察到伸长的花粉管,授精结角也接近正常.FS-M1雌性不育现象可能与柱头乳突细胞发育畸变和功能缺失有关.     

新疆伊宁县5个主栽杏品种雌蕊败育的调查分析

为了探索影响伊宁县杏树雌蕊败育情况因素,调查新疆伊宁县5个主栽杏品种不同部位和不同果枝花雌蕊败育情况,为提高杏树坐果率和产量提供一定的理论依据。结果表明：伊宁县5个主栽杏品种不同花类型的比较分布存在差异,丰园红杏和银香白雌蕊完全败育（♀=0）的花类型比例突出,大白杏雌蕊明显高于雄蕊（♀>♂）的花类型比例突出;不同果枝花雌蕊败育情况存在差异,树上干杏、珍珠油杏和银香白3个杏品种花雌蕊败育率呈现长果枝>中果枝>短果枝的规律;5个主栽杏品种雌蕊败育率为7.69%-89.94%,其中银香白雌蕊败育率最高,树上干杏雌蕊败育率最低,5个杏品种雌蕊败育率差别显著。综合分析,不同品种对杏花败育率的影响较大,不同部位和同果枝对杏花败育率影响较小。     

穿心莲花的解剖学研究

通过全花观察、体视镜下解剖、显微鉴别等方法对穿心莲花的形态及显微结构进行探究。结果发现,穿心莲的花序为总状花序,小花长度1.3～1.5 cm,全花附腺毛和微毛;花萼5片,披针形;唇形花冠,上唇瓣2瓣合生1浅裂,白色;下唇瓣3瓣合生2深裂,有深紫色斑纹;雄蕊2枚,花药连生,花丝有白色绒毛;雌蕊1枚,柱头伸至两花药之间,子房上位,2心皮,2室,中轴胎座;花粉粒长椭圆形或圆球形,表面具浅纹,有纵沟,3个萌发孔;穿心莲花药壁由表皮、药室内壁和绒毡层组成;花粉小孢子有单核期、双核期与成熟期,单核期的小孢子又分为单核居中期与单核靠边期。上述鉴别特征可用于穿心莲的鉴别,也可为穿心莲繁殖研究提供借鉴。     

几个甘蓝型油菜细胞质雄性不育系与保持系雌、雄蕊发育动态的比较

在初花期对几个甘蓝型油菜 (BrassicanapusL .)细胞质雄性不育系与相应保持系的雌、雄蕊及花药发育动态进行了观察。结果表明 ,不育系与保持系间在雌蕊发育过程中差异相对较小 ,仅在花蕾发育后期表现出一定的差异。到开花前 ,不育系的雌蕊略长于保持系。而雄蕊则在蕾长 3～ 4mm时期开始表现出较明显的差异 ,花药则在蕾长 1mm后开始表现出差异。临花前 ,不育系雄蕊及花药明显短于保持系 ,一般仅为保持系的 1/ 2左右。在不育系的花蕾中 ,雌蕊与雄蕊长度间在蕾长 3～ 4mm时开始表现出明显的差异 ,这时 ,雌、雄蕊长度差异可达 0 5～ 1mm ,可以用肉眼直接剥蕾观察出来。这时可以作为不育系田间早期育性识别的大致时期     

中国沙棘花形态结构的扫描电镜观察

[目的]探究中国沙棘雌、雄花的表面形态结构,探讨其与功能的联系,旨在为中国沙棘授粉、育种、栽培等提供依据。[方法]通过扫描电子显微镜对中国沙棘雌雄花的苞片、花萼、雄蕊、雌蕊及花粉表面形态进行观察。[结果]雄、雌沙棘花苞片背面表皮毛由盾毛(p)、星盾毛(s-p)组成,其大小层数与苞片位置有关。苞片腹面:雄花为单层游离度高的星盾毛,雌花则为2～3层星盾毛。花萼背面:雄花为单层稀疏盾毛,尖端为2～3层弯向花蕊的盾毛;雌花则为单层稀疏缠绕的星盾毛。花萼腹面:雄花光滑无表皮毛,雌花则具单层星盾毛和星毛(s)。雄蕊表面为不规则的条纹状纹理。花柱表面为不规则圆斑状纹理,子房由2～3层盾毛包被。花粉结构为典型的三沟孔花粉。[结论]中国沙棘花表皮的种类和分布具有多样性,在抵御严寒、保护花芽安全越冬以及保护生殖器官安全发育过程中起到了至关重要的作用。     

西伯利亚杏种质资源花表型变异

【目的】明确西伯利亚杏(Armeniaca sibirica(L.)Lam)花表型性状、花粉特性、雌蕊发育程度的变异特点和规律。【方法】以从13个种源地共筛选出的256份种质资源为材料,对西伯利亚杏的花数量性状(花长、花冠径、花瓣长、花瓣宽、雄蕊个数、雄蕊长、雌蕊长、花粉量、花粉活力)和质量性状(花瓣颜色、花萼颜色、花瓣形状、花瓣状态、花瓣类别)以及雌蕊发育程度进行调查,了解花数量性状变异规律,并对花表型性状与花粉特性以及雌蕊发育程度与坐果率的相关性进行分析。【结果】西伯利亚杏花数量性状存在丰富的遗传变异,数量性状的变异系数均值为19.77%,其中花粉量的变异系数最大(41.41%),雄蕊个数的变异系数最小(10.26%)。花长、花冠径、花瓣长、花瓣宽、雄蕊长、雌蕊长、花粉量及花粉活力均服从正态分布,雄蕊个数不完全符合正态分布。78.57%的样本花粉量12 290.00~40 101.00粒/朵,42.86%的样本花粉活力大于50%。西伯利亚杏的雌蕊败育率极低,具有巨大的丰产潜力,86.4%的西伯利亚杏完全花比例高于50%,随着完全花比例的增加,坐果率总体呈先上升后下降趋势。完全花比例与花长、花冠径、花瓣长、花瓣宽、雌蕊长呈显著或极显著正相关,在方位上表现为中南东西北,在层次上表现为中上下。西伯利亚杏花主要性状描述特征为:花瓣白色或浅粉红色;花瓣圆形或卵圆形;花萼红褐色或紫红色,极少数为绿色;花瓣状态平;花单瓣,鲜有重瓣。【结论】西伯利亚杏种质资源花数量性状变异程度高,存在丰富的多样性。     

水稻生殖发育进程与小穗外部形态的对应关系

以粳稻品种中花11为材料,对其雌蕊、雄蕊发育的细胞学进程与其相应的小穗外部形态进行分析,获得了该品种雌雄蕊发育的大、小孢子母细胞、减数分裂、孢子形成和配子体发育等各个时期与颖花稃片长度的对应关系。随着稃片长度的不断增加,其颜色逐渐由白色转为嫩绿色,稃片最终长度达6.4mm时,雌蕊(胚囊)和雄蕊(花粉)发育成熟。同时还对中花11种子发育和颖果及稃片的形态学对应关系进行了分析,总结了胚胎和胚乳发育进程与颖果及稃片长度和形态的关联性。颖果和稃片的发育呈阶段性的变化,当胚囊授粉后9d时,颖果和稃片均发育伸长至6.71、7.34mm,达到最大值后颖果和稃片不再伸长,主要进行横向加宽发育,直至成熟。     

芝麻花部形态发育的初步观察

(一)芝麻叶子无托叶,在叶腋处花梗上着生的刺状物为苞叶,绿色,被以茸毛,其形状有针形和披针形,长度0.2—1厘米,最长可达3厘米,最宽约0.5厘米。 (二)芝麻花序属于有限花序。在叶腋内先发生两苞叶和顶花;在顶花花梗上,两苞叶腋内再发生两侧花;侧花花梗上又产生两个花芽,但一般不发育。因此,芝麻为二岐聚繖花序。 (三)芝麻花芽分化过程是:先分化出两苞叶,再分化出五个萼片,以后花冠和雄蕊(各五个)同时分化而出,最后分化出雌蕊,为向心分化过程。大致可分为苞叶分化时期,花萼分化时期、花冠和雄蕊分化时期以及雌蕊分化时期。     

魔芋北移引种研究

自1996年开始,陆续在陕西榆林毛乌素沙地、内蒙古磴口乌兰布和沙地、内蒙古赤峰科尔沁沙地和黑龙江泰来嫩江沙地进行了花魔芋和白魔芋引种试验。试验结果表明,花魔芋在陕西榆林毛乌素沙地、内蒙古赤峰科尔沁沙地表现出丰产性和稳产性,生长量和产量指标基本接近种源产地;花魔芋在内蒙古磴口乌兰布和沙地和黑龙江泰来嫩江沙地能够生长,但产量不高;白魔芋在4个引种点均能生长,但产量低。     

5种山杏优良无性系花器官抗冻性比较

以甜仁(16号)、自交亲和(22号)、丰产(28号)、抗冻(41号)和晚花(94号)5种山杏优良无性系花器官为研究对象,采用低温胁迫处理的方法研究其抗冻性。结果表明:山杏花器官的褐变率和相对电导率均随温度的降低而渐增,总体上呈S形曲线,生理指标和形态指标相吻合。利用Logistic方程对相对电导率随温度的变化曲线进行了拟合,求出LT50值,花瓣LT50为-3.903～-4.664℃、雄蕊为-3.166～-3.660℃、雌蕊为-2.916～-3.254℃。低温处理时间在温度接近LT50时对相对电导率有显著影响,而过高于或低于LT50时影响不明显,所以以LT50为主要指标对花器官的抗冻性进行判断,可知花瓣抗冻性>雄蕊抗冻性>雌蕊抗冻性。因为雌蕊对低温敏感脆弱且是结果实的器官,所以采用雌蕊的抗冻性评价山杏无性系花期的抗冻能力。基于相对电导率的山杏无性系花器官抗冻能力为41号>94号>28号>22号>16号,与基于花器官褐变率的各无性系花器官抗冻能力排序基本一致。