苜蓿传粉特性及其制约种子产量形成的因分析

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。