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小报春（Primula forbesii）自交不亲和机制的授粉实验分析

作　者: 李小远
导　师: 潘会堂
学　校: 北京林业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 小报春自交不亲和性荧光观察电镜观察花粉萌发花粉管伸长
分类号: S682.15
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

报春花属植物种类繁多,分布广泛,栽培历史悠久,多数具有两型花,并表现为自交不亲和。小报春是国内新型早春花卉,具有花期长、花量大、芳香等优点,但在生殖生物学方面尚无相关的证据。为了了解小报春生殖生物学特性,为小报春制种技术提供理论依据,本实验通过统计结实率、授粉过程的荧光观察及电镜观察对小报春不同授粉组合进行研究,初步确定了小报春长、短花柱类型的自交不亲和特性。主要研究结果如下：(1)‘红星’、‘紫霞’和‘罗兰香’3个小报春品种的结实率和单果种子数量均表现为：异型植株授粉>长花柱同型异株授粉、长花柱自交>短花柱同型异株授粉、短花柱自交,不同授粉组合间单果种子数量达到显著差异(p=0.01),异型植株授粉类型结实率均达到100%,单果种子数量44-181粒,显著高于自交组合和同型异株授粉组合。蒙导授粉方式对短花柱同型异株授粉组合的结实有一定促进作用,但对长花柱同型异株授粉组合的结实没有一致的促进作用。进一步对‘红星’品种设置18种授粉组合,研究小报春自交不亲和性。结果发现,以长花柱类型为母本的组合仍比以短花柱类型为母本的组合产种量高。长、短花柱类型的自交亲和指数均为0,自交不亲和性极强。以短花柱植株为母本的自交及同型异株授粉组合产种量极少(0-0.6),不同组合间差异不显著。以长花柱植株为母本的自交及同型异株授粉组合间产种量差异较大(0.1-22.2),相对于花期授粉组合,蕾期授粉组合、延期授粉组合及蒙导授粉组合的产种量均较高,同型异株授粉组合普遍比自交效果好。(2)小报春不同授粉组合授粉荧光显微观察表明,异型授粉组合花粉在柱头上大量萌发并在花柱中伸长,授粉144小时后花粉管开始进入子房；同型授粉组合12小时后花粉开始萌发,但直到授粉后144小时花粉管还没有进入花柱：自交授粉组合授粉后144小时仍无花粉萌发。荧光观察及电镜观察结果显示：小报春花粉粒有3个萌发点,花粉管自其中之一萌发；与长花柱类型相比,短花柱类型具有较大花粉粒及较短柱头乳突。T(♀)×P((?))、长花柱自交和同型异株授粉组合授粉后24h花粉萌发,但多数长花柱自交和同型异株授粉组合花粉管在柱头表面任意生长、扭曲或膨大,仅少量花粉管在花柱中延伸,延期授粉组合花粉管生长效果较好,与产种量结果一致。P(♀)×T((?))组合中花粉粒于授粉后48h萌发。短花柱自交及同型异株授粉组合中花粉粒均无萌发,柱头上出现大量胼胝质。研究结果说明,短花柱类型抑制花粉萌发的机制更为有效,长花柱类型抑制花粉管进入柱头的机制更为有效。相关结果为深入研究小报春自交不亲和性奠定了基础。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-27
  1.1 自交不亲和性的概念、作用机制和分类  11-15
    1.1.1 自交不亲和性的概念及作用机制  11-12
    1.1.2 自交不亲和性的分类  12-15
  1.2 自交不亲和性研究进展  15-21
  1.3 报春花属自交不亲和性研究进展  21-24
    1.3.1 表型水平研究  21-22
    1.3.2 生理水平研究  22-23
    1.3.3 分子水平研究  23-24
  1.4 本研究的目的、意义及技术路线  24-27
    1.4.1 本研究的目的和意义  24
    1.4.2 本研究的独创性与新颖性  24-25
    1.4.3 主要技术路线  25-27
2 三个小报春品种不同授粉组合亲和性研究  27-37
  2.1 材料与方法  27-30
    2.1.1 植物材料  27-28
    2.1.2 花粉生活力及柱头活力检测  28
    2.1.3 授粉组合与方法  28-30
    2.1.4 结实率与种子数量统计  30
    2.1.5 花粉萌发及花粉管伸长的荧光观察  30
  2.2 结果与分析  30-35
    2.2.1 花粉活力及柱头可授性  30-31
    2.2.2 花粉在柱头上萌发及花粉管伸长  31-33
    2.2.3 小报春不同授粉组合结实率和种子数量  33-35
  2.3 讨论  35-36
  2.4 本章小结  36-37
3 小报春品种‘红星’不同组合授粉过程观察及结实率分析  37-50
  3.1 材料与方法  37-39
    3.1.1 植物材料  37
    3.1.2 授粉组合与方法  37-39
    3.1.3 种子采集及数据统计分析  39
    3.1.4 电镜观察  39
    3.1.5 花粉萌发及花粉管伸长的荧光观察  39
  3.2 结果与分析  39-47
    3.2.1 小报春柱头及花粉粒的电镜观察  39-40
    3.2.2 花粉萌发及花粉管伸长的电镜观察和荧光观察  40-45
    3.2.3 不同授粉组合结果率和种子产量统计  45-47
  3.3 讨论  47-49
    3.3.1 短花柱类型的自交不亲和性  48
    3.3.2 长花柱类型的自交不亲和性  48-49
  3.4 本章小结  49-50
4 结论  50-51
参考文献  51-57
个人简介  57-59
导师简介  59-61
致谢  61

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