早实薄皮核桃“绿岭”的无融合生殖特性研究

作     者：李迎超 

作者单位：河北农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李保国;齐国辉

授予年度：2010年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

主      题：核桃 无融合生殖 大孢子母细胞 胚囊 染色体(倍性) 聚乙烯醇封柱头 

摘      要：为探明早实薄皮核桃“绿岭无融合生殖能力的稳定性、发生时期和倍性及其果实性状。本试验以“绿岭核桃为试材,通过显微观察、运用石蜡切片和组织培养技术,观察了“绿岭核桃的开花物候期和雌花开放过程,调查了雌花套袋、切柱头和聚乙烯醇封柱头3种处理方法的核桃无融合生殖坐果情况,对无融合生殖过程中胚珠、胚囊、胚胎的发育、果实性状和胚的倍性进行了研究。主要研究结果如下: “绿岭核桃雌花柱头的开放过程为:开花前2 d(2009年4月14日和4月15日),“绿岭核桃雌花的柱头闭合,无粘液分泌;开花第1 d(4月16日),柱头向两侧稍张开且分泌少量的粘液;开花第3 d(4月18日),柱头张开呈‘Y’字形,柱头表面分泌物增多,可持续到开花第6 d(4月21日);开花第7 d(4月22日),柱头表面分泌物减少,开始干涸;开花第9 d(4月24日),柱头表面无分泌物、明显干涸且局部枯萎。综上所述,“绿岭核桃从柱头微张、有粘液分泌到张开180度、粘液减少、柱头开始干涸,需要8 d,柱头颜色变化依次为嫩绿色或粉红色、浅黄绿色、黄绿色、黄白色、黄褐色。自然授粉的子房明显膨大期比无融合生殖早4 d～5 d。 “绿岭核桃为单子房直立胚珠,成熟胚囊属于蓼型胚囊。无融合生殖胚是由卵细胞或者与其中的一个助细胞融合的卵细胞发育而来。胚乳细胞是由两个中央极核融合并分裂而形成的。 3月21日,“绿岭核桃雌花芽膨大时形成胚珠原基;随着雌花芽开绽,珠被原基逐渐出现;4月1日,在结果梢伸出时,孢原细胞进行平周分裂分化出的造孢细胞直接发育为大孢子母细胞;从4月2日到4月15日,结果梢继续伸长,渐渐露出子房和嫩绿色或粉红色的柱头,柱头闭合,无受粉能力,胚囊逐渐发育成熟;从4月16日到4月21日(开花第1～6 d),在柱头分泌粘液、有受粉能力时,由于柱头被聚乙烯醇封住或套袋,无法接受花粉,胚囊内无明显变化。4月22日(开花第7 d),当柱头稍微干涸后,可以发现卵细胞与其中一个助细胞融合形成一个细胞。4月23日到4月26日(开花第8～11 d),柱头明显干涸,子房缓慢膨大时,减数分裂的胚囊中的卵细胞或与一个助细胞融合的卵细胞开始有丝分裂依次形成2细胞原胚、4细胞原胚、8细胞原胚、球状原胚、早心形原胚、晚心形原胚,并进一步发育为无融合生殖胚。 套袋、切柱头和聚乙烯醇封柱头3种柱头处理方法的无融合生殖生理落果期后(5月14日)的坐果率分别为42.5%、26.7%、46.7%,套袋和聚乙烯醇封柱头处理的坐果率差异不显著,且均显著高于切柱头处理的坐果率。 “绿岭核桃的无融合生殖坚果的纵径、横径、侧径、三径均值、单果重、种仁重、出仁率分别为3.362 cm、2.986 cm、3.020 cm、3.123 cm、9.12 g、5.64 g、61.85%,自然授粉坚果的纵径、横径、侧径、三径均值、单果重、种仁重、出仁率分别为3.534 cm、3.102 cm、3.142 cm、3.259 cm、10.59 g、6.76 g、63.89%,两者间差异显著。“绿岭核桃自然授粉果实胚培养的组培苗根尖的染色体数目为32条,占计数细胞的93%,因此“绿岭核桃体细胞染色体数目为2n=32条。而无融合生殖胚观察统计的染色体数有16条和32条两种,即“绿岭核桃无融合生殖胚既有单倍体也有二倍体。单倍体占25.81%,二倍体占74.19%。接种后,可观察到二倍体组培苗的萌发情况明显优于单倍体组培苗。