凤丹繁育系统与传粉生物学研究

【目的】凤丹(Paeonia ostii)为我国新型食用油原料树种,了解其繁育系统与传粉生物学有助于成功繁殖凤丹。【方法】分别采用TTC法和联苯胺-过氧化氢法对凤丹的花粉活力与柱头可授性进行检测,利用杂交指数估算、花粉胚珠比(P/O)、去雄套袋人工控制授粉等检测繁育系统,同时野外观测昆虫访花习性。【结果】凤丹单花期4 d,群体花期17～19 d,呈现集中开花模式。花粉不具黏附性,柱头为湿型,雄蕊与柱头存在一定的空间分离。花粉寿命4 d,花粉活力第1天最高(65.21%),第2天略微下降,第3～4天急剧下降;柱头可授性在第1天较强,第2～3天最强,第4～5天开始减弱,随后逐渐失去可授性,至第8天完全失去可授性。花粉活力与柱头可授期重叠。单花具雄蕊(211±10)枚,总花粉量为159.7×10~4～576.3×10~4粒,单花胚珠数(67±3)枚,花粉胚珠比为58 940,杂交指数为4。人工控制授粉试验表明异交结果率与单果种子数量显著高于自交,不存在无融合生殖、自花自动授粉和风媒传粉。传粉昆虫有蜂类、蚁类、甲虫与蝇类,其中中华蜜蜂、意大利蜜蜂与黄熊蜂为主要传粉昆虫。【结论】凤丹繁育系统以异交为主,自交部分亲和,传粉过程需要传粉者。     

连翘花粉活力和柱头可授性研究

以连翘为试材,对其开花的全过程进行观察.用TCC法测定花粉活力和寿命,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性.结果表明,刚开花时连翘花粉活力不高,仅为23.58%.开花后第二天花粉活力最高,可达94.25%,第四天开始花粉活力下降,且下降幅度较大.自然条件下,花粉寿命可维持10 d.在室温室湿、室温干燥和低温干燥条件下保存的花粉活力有明显差异.但三种条件下花粉活力均随保存时间的延长,先逐渐上升,随后急剧下降.低温干燥可延长花粉寿命,约可保存20 d.开花4 h后柱头分泌黏液,开花后第二天的分泌量最大,可授性最强.     

罗布麻传粉生物学的初步研究

对野生罗布麻居群开花动态、花粉活力、柱头可授性、访花昆虫、繁育系统(杂交指数、花粉-胚珠比)进行初步研究,为罗布麻引种栽培和繁殖提供初步的理论依据。结果表明:罗布麻花期为6月~8月,果期9~10月,单花持续时间为4~5d;开花当天,花粉活力在11:00~12:00为最高,花粉活力最高达78%以上,且能维持3d,之后明显下降,柱头从花蕾到开花第4d都具有可授性;柱头与花药之间仅有1mm的空间距离,自然条件下以自花授粉为主,但存在异花授粉的可能性;主要访花昆虫以膜翅目、鳞翅目和双翅目昆虫为主,其中,姬蜂是主要传粉者,13:00~14:00为访花高峰期,昆虫访花频率最高峰与柱头可授性部分重叠;花粉-胚珠比(P/O)为37,杂交指数为2,说明罗布麻可能为兼性自交的交配系统。     

井冈山地区铁皮石斛的繁殖生物学研究

通过野外实验观察和人工控制套袋等方法,从铁皮石斛的花部基本特征、开花动态、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、套袋实验等方面对其繁殖生物学进行了研究。结果显示:(1)井冈山地区铁皮石斛4～6月开花,种群花期近60 d,多数花(50%)在约30 d内开放,果实一般需要180 d左右才能成熟。(2)铁皮石斛花粉活力开花后24 h即可达到(62.67±6.43)%,至开花第三天,活力可达到90%,柱头可授性达到最高,至第5天柱头仍保持高可授性。(3)套袋实验表明,部分自交亲和,异交,需要传粉者。自然条件下未观察到井冈山铁皮石斛居群结实,人工自花授粉率为22.2%。该研究结果为保护和利用井冈山铁皮石斛种质资源提供了科学依据。     

药用植物直缘乌头花部特征和繁育系统研究

为研究药用植物直缘乌头的有性繁殖特性,分别采用TTC法和联苯胺-过氧化氢法检测了花粉活力和柱头可授性,对其开花动态和传粉昆虫进行了观察,并通过人工授粉确定了其繁育系统类型.结果表明:直缘乌头自交不亲和,属于专性异交(异花授粉座果率87%);单花期为7~9 d,花粉活力在开花第3 d达到最大值;柱头可授性在开花第6 d最强,属于雌雄异熟;在花药散粉结束、花丝向四周弯曲远离柱头后,雌蕊才能展现出来,表现为雌雄异位.中华蜜蜂和熊蜂为主要传粉昆虫,访花频率分别为7.4次/(花/h)和4.6次/(花/h),两者取食花蜜的方式不同,但访花行为均是由下而上(96%).因此,直缘乌头独特的雌雄异位和雌雄异熟共同存在的机制与传粉昆虫访花行为的协同进化有效避免了性别干扰,促进异交.     

药用植物伏生紫堇开花动态和繁育系统的研究

以安徽师范大学赭山校区自然分布的伏生紫堇为研究对象,对其花期、花部特征等进行野外观察,同时对其杂交指数(OCI)、花粉-胚珠比(P/O)、花粉活力和柱头可授性等进行检测与研究,探讨了伏生紫堇自然种群的开花动态、繁育系统类型.结果表明:(1)伏生紫堇为总状花序,群体花期约46d,一个花序花期7-11d,单花花期3-7d,一般在3-4月份开花.(2)伏生紫堇雌蕊较雄蕊先熟,柱头与花药在空间上无明显隔离现象.(3)伏生紫堇的杂交指数OCI为3,确定其繁育类型主要为自交亲和,部分需要传粉者参与进行异交;P/O为938,评判其繁育类型是兼性异交.     

梨花柱头可授性和花粉活力的研究

研究了梨花柱头的可授性和花粉活力、不同培养基组分对梨花花粉萌发的影响.结果表明:梨花柱头的可授期为6 d,开花当天梨花的花粉活力就达100%,持续3 d之后缓慢下降,梨花枯萎时仍有一半以上的花粉具有活力.梨花花粉萌发的最适培养基为: MS 蔗糖150 g·L-1 硼酸0.03 g·L-1 氯化钙0.04 g·L-1 .     

外来入侵植物刺苍耳的繁殖生物学特性研究

外来种在新栖息地种群建立的成功与否,其繁殖特性起到了决定性的作用。为了揭示外来入侵植物刺苍耳(Xanthium spinosum L.)的入侵机理,本研究测定了刺苍耳的开花物候、传粉媒介、柱头可授性、花粉活力、柱头表面积与花粉粒横截面积的比值、繁殖分配及交配系统等繁殖生物学特征。结果表明:(1)刺苍耳种群花期很长,雄花花期91 d,雌花花期100 d;(2)刺苍耳为风媒传粉植物,即便在风速为0. 89 m/s的微风条件下,其花粉散播距离也可达到34 m;(3)柱头具有可授性的时间为11 d,1 d内花粉具有活力的时间为15 h;(4)柱头表面积与花粉粒横截面积的比值为742. 08,有利于雌花柱头成功捕获空气中的花粉;(5)繁殖分配比例高达53%,说明该植物将超过半数的母体资源都用于投资繁殖产生种子;(6)刺苍耳既自交亲和,又可以异交结实,从而确保繁殖成功。本研究表明刺苍耳具有很强的有性繁殖能力,这可能是其成功入侵的重要原因之一。     

土麦冬传粉生物学和交配系统的初步研究

对正在北京大量推广种植的草坪植物土麦冬 (LiriopeSpicata (thunb .)lour.)的传粉生物学进行了初步研究 .土麦冬的单花花期 1d ,其花在 0 8:30左右开放 ,17:0 0左右关闭 .自然状态下不存在风媒花粉流 ,为虫媒传粉 ,传粉者为蜜蜂总科 (Apoidea)常见的意蜂 (ApismelliferaL .)和兰彩带蜂 (NomiachalybeateSm .) ,传粉昆虫访花高峰位于花开后 2h左右 .花粉寿命约 8h ,花刚开花粉就具有较高的活力 ,花粉活力在 10 :0 0— 13:0 0达到高峰 .柱头可授性为上午 10 :0 0— 11:0 0 ,表明雄性功能先于雌性功能成熟 .柱头可授性与昆虫访花频次最高峰部分重叠 .花粉数与胚珠比 (NP/NO)为 132 6 0± 2 30 0 .说明土麦冬可能为专性异交 (Obligatexenogamy)的交配系统     

油用牡丹‘凤丹’花粉萌发率、柱头可授性及结实性研究

以专用型油用牡丹品种‘凤丹’为材料,开展了花粉萌发率、柱头可授性及结实性研究。结果表明,‘凤丹’盛花期花粉萌发率高达68.40%,具有较高的活力;‘凤丹’花后第5～7 d柱头可授性最强,且柱头在花后第6 d分泌黏液,此时达到最佳可授性;‘凤丹’每花结籽数为22.1粒,每心皮结籽数为4.3粒。研究结果为提高‘凤丹’种子产量提供了一定理论基础。     

水竹开花生物学特性研究

水竹在雅安地区的开花表现为成片开花,花期较长,从当年11月开始到次年的4月结束,持续时间约5个月.自然授粉条件下,水竹结实率极低,对水竹进行人工授粉试验未能得到种子,对水竹花镜下检测发现,其花药比较丰富且花粉粒活力较高,但柱头和子房常常发育不良或者畸形,且柱头可授性也极低,几乎为零;对水竹花进行解剖检查,发现在水竹花里有大量幼虫,有虫的水竹雌雄蕊完全被破坏,推测水竹丰富的花药和花粉与雅安地区多雨潮湿的气候条件可能为该类昆虫的繁殖提供了有利条件,导致其幼虫破坏水竹雌雄蕊及花器官的发育.     

薄壳山核桃开花特征与可授性研究

以9个薄壳山核桃优良品种为试材,采用数码照相、液体培养基法、联苯胺-过氧化氢测试等技术手段,分析不同薄壳山核桃品种的雌雄花特征,并测定了花粉活力和柱头可授性。结果表明:雄花在第Ⅴ阶段,即苞片与花轴间夹角为90°且花药变黄时为花粉采集的最佳时机,其中‘波尼’平均花粉活力最强;‘马汉’等品种柱头可授性从V字期起至倒八字初期(柱头开裂角度90°)逐渐增强,最强可授性可持续2~3 d;‘波尼’等品种柱头开裂角度较小,初开期即具可授性并逐渐增强至V字期(柱头开裂角度15°~90°),最强可授性可持续2~3 d;各品种柱头出现黑点时可授性丧失。该试验中,‘波尼’的散粉期与‘马汉’的可授期重叠时间最长,是较好的授粉配置品种。     

薄壳山核桃开花特征与可授性研究

以9个薄壳山核桃优良品种为试材,采用数码照相、液体培养基法、联苯胺-过氧化氢测试等技术手段,分析不同薄壳山核桃品种的雌雄花特征,并测定了花粉活力和柱头可授性。结果表明:雄花在第Ⅴ阶段,即苞片与花轴间夹角为90°且花药变黄时为花粉采集的最佳时机,其中‘波尼’平均花粉活力最强;‘马汉’等品种柱头可授性从V字期起至倒八字初期(柱头开裂角度90°)逐渐增强,最强可授性可持续2~3 d;‘波尼’等品种柱头开裂角度较小,初开期即具可授性并逐渐增强至V字期(柱头开裂角度15°~90°),最强可授性可持续2~3 d;各品种柱头出现黑点时可授性丧失。该试验中,‘波尼’的散粉期与‘马汉’的可授期重叠时间最长,是较好的授粉配置品种。     

观赏植物紫藤开花物候与生殖特征

研究了紫藤开花过程中花部表型的变化,对其人工种群的开花物候进行了观察,并测定了其开花过程中花各部分生物量的变化.结果表明:紫藤开花时间为5月中下旬至9月上中旬;单花花期一般为2～3 d,个体开花持续时间15～36 d,种群花期历时36～60 d.在开花过程中,花苞片无论在鲜生物量和干生物量中均占有较大比重,而在临近花期结束时,果实干重占有最大比例.表明此时个体在生殖方面积累的养分主要投入到了果实中.     

鼠尾草属植物杂交亲和性探究

为研究鼠尾草(Salvia)不同品种间杂交亲和性,选取3种7个品种的鼠尾草作为试验材料,检测花粉活力及柱头可授性强弱,进而通过荧光观察杂交后花粉萌发和花粉管生长情况.结果表明,鼠尾草的花粉活力及柱头可授性均在开花后1～2 d内达到最大;不同种间相互授粉杂交亲和性普遍低于种内杂交,正反交结果也存在差异,出现萌发缓慢、花粉管畸形生长等现象,只有少量的花粉管进入花柱基部使子房膨大;种内杂交比种间杂交更容易得到有胚种子.为了更好地完成杂交育种工作,需选择正确的杂交亲本,在适宜时期进行人工授粉,能够有效提高杂交成功率.     

药用植物丹参的传粉效率和结实率的研究

药用植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge.在自然授粉中结实率约为80％,其花柱的授粉率较高,达到76％,为结实率的9.5倍。柱头上的平均花粉量为3－12个,但多数为来自自花的花粉,散粉期花粉活力较高,从不同处理下结实率实验看,丹参的有性繁殖主要依靠异花授粉,其自花授粉的结实率为0.6%。     

沙生植物倒披针叶虫实交配系统的研究

植物繁育系统是影响生殖后代遗传组成和适合度的主要因素。本研究以古尔班通古特沙漠优势短命植物-倒披针叶虫实(C.lehmannianum)为材料,研究花粉/胚珠比、杂交指数等探究其交配系统,揭示该物种在古尔班通古特沙漠广布的原因。结果表明:倒披针叶虫实的花粉-胚珠比、杂交指数和结实率所分别对应的交配系统结果不完全一致。花粉-胚珠比表明该物种为兼性异交;而OCI值表明为兼性自交。授粉试验发现其自交率极其罕见的高达54.75%,自交作用大于异交,即兼性自交。开花期为5-6月,花序开放自下而上。1 d中花粉活力和柱头可授性在09:30-10:30出现重叠的高峰期。除了常见的1-3枚雄蕊,还发现具有4枚雄蕊的小花。综合研究表明,该物种为适应古尔班通古特沙漠流动活化沙丘等特殊环境,拥有较高自交结实率;另一方面产生更多花粉,提高了异交的机率,达到更高结实率的同时,提高了个体间遗传多样性,以适应沙漠复杂多变的生存环境。     

夹竹桃科驼峰藤物候与繁育特征

对中山市田心森林公园驼峰藤Merrillanthus hainanensis植物居群的物候周期、花部特征、访花昆虫种类、访花行为及传粉过程进行观察,检测了其花粉活力与柱头可授性,并对其进行人工授粉辅助实验。结果表明:①驼峰藤的繁殖物候期可大致划分为展梢期、始花期、盛花期、终花期、幼果期、果实成熟期和落果期。②驼峰藤的杂交指数为4,说明其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。③人工套袋试验显示,驼峰藤没有自发的自花受粉。④昆虫借助足部特殊结构将花粉块移出,并将花粉块通过花药裂口插入柱头腔中,以完成授粉;驼峰藤访花昆虫主要有切叶蜂Megachile sp.、中华蜜蜂Apis cerana和台湾马蜂Polistes formosanus。     

白头翁花部性状及花粉萌发特性研究

通过野外观察及室内试验,对白头翁花部性状及花粉萌发特征进行了观察研究.结果,白头翁花期在20 d左右,单花花期约10d;其花部性状存在着差异,开放时花冠的直径约3~5 cm;雌蕊和雄蕊数目在不同植株间不同花内都存在着差异,雄蕊数目为240~350枚,雌蕊数目为164~340枚;同一朵花内雄蕊长度变化较大,越接近基部越短小,雌蕊长度变化不大;大部分花其基部存在着花药发育不正常的雄蕊,内含花粉量少,介于正常花药和退化花药之间;每个花药中的花粉数目约(2145±515)个;体外萌发试验表明,该种花粉萌发率在开花后24 h达到最高值,开花后50 h(第3 d)花粉仍维持4.8%左右的萌发率,由此推测白头翁花粉具有远距离传播的潜能;白头翁苞片形态变异很大,共发现9种不同式样.     

杨树花粉低温贮藏技术

设定了-90,-30,-15,5℃和室温5个水平贮藏银中杨花粉,用氯化2,3,5-三苯基四唑(TTC)染色法测定花粉活力.结果表明:银中杨单株间花粉寿命变异显著;花粉活力因贮藏温度不同而存在显著差异,温度越低花粉寿命越长.室温条件下银中杨花粉7 d后即丧失活力;在5℃贮藏10 d时,有活力花粉为22.98%,15 d后丧失活力;15 d后在-15,-30℃条件下贮藏的有活力花粉分别为31.98%,38.56%;在-90℃条件下贮藏15 d后,有活力花粉为82.70%,30 d时有活力的花粉为50.68%.