【摘要】：油茶(Camellia oleifera Abel.)是我國(guó)南方重要的木本食用油料樹(shù)種,在保障國(guó)家糧油安全和生態(tài)文明建設(shè)中占有重要地位和作用。然而油茶在生產(chǎn)中普遍存在的花多果少、座果率低的癥結(jié),導(dǎo)致油茶產(chǎn)量低且不穩(wěn)定,這已成為長(zhǎng)期嚴(yán)重制約我國(guó)油茶產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的瓶頸。前期初步研究表明油茶具有自交不親和性,可能是導(dǎo)致油茶結(jié)實(shí)率低的重要原因之一。在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)油茶的自交不親和性(IS)與傳統(tǒng)定義的配子體自交不親和性(GSI)存在明顯差異,自交不親和反應(yīng)并非發(fā)生在花柱而是在子房中,具有后期自交不親和性(LSI)的初步特征�；诖�,本研究采用熒光顯微觀察法、人工授粉測(cè)定法和數(shù)值綜合判定法對(duì)油茶后期自交不親和性進(jìn)行綜合鑒定,明確了油茶后期自交不親和性的類(lèi)型及特征;采用石蠟切片結(jié)合光鏡觀察法和整體染色透明結(jié)合激光共聚焦顯微鏡觀察法,從細(xì)胞水平對(duì)比研究自交與異交授粉后胚珠的顯微結(jié)構(gòu);采用掃描電鏡法和超薄切片結(jié)合透射電鏡法,從亞細(xì)胞水平對(duì)比研究自交與異交授粉后花粉管與胚珠的超微結(jié)構(gòu)。通過(guò)系統(tǒng)研究旨在闡明油茶后期自交不親和性的類(lèi)型特點(diǎn)和細(xì)胞學(xué)機(jī)制,為油茶育種和高效栽培提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.油茶后期自交不親和性的鑒定。通過(guò)運(yùn)用熒光顯微觀察法、人工授粉測(cè)定法和數(shù)值綜合判定法對(duì)油茶授粉親和性研究表明:油茶自交與異交授粉40 h后,花粉管均到達(dá)花柱基部,自交花粉管生長(zhǎng)減緩,異交仍然正常生長(zhǎng);授粉后40 h～48 h期間,異交花粉管未在花柱基部停留,繼續(xù)生長(zhǎng)到達(dá)胚珠處并進(jìn)入胚囊,自交花粉管在花柱基部接近子房處生長(zhǎng)停滯、減緩,表現(xiàn)出異常明亮、末端膨大、分叉、卷曲、折疊、波浪狀等不親和反應(yīng),停滯在子房中。田間驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中自交授粉落果高峰在授粉后30 d～50 d期間,落果量占授粉量的2/3以上,異交未大量落果;果實(shí)成熟時(shí)異交座果率、結(jié)籽率顯著高于自交;授粉120 d后,極少數(shù)受精成功的自交幼果內(nèi)僅有1～2粒胚珠發(fā)育,其余胚珠褐化、干癟,異交幼果中大多數(shù)胚珠正常發(fā)育;授粉后180 d,幼胚異交比自交發(fā)育程度深。通過(guò)P/O值判斷油茶的繁育系統(tǒng)為專性異交類(lèi)型;雜交指數(shù)OCI值判斷油茶為異交型,需要傳粉者;親和指數(shù)判斷油茶為自交不親和植物。綜合以上三種鑒定方法可以明確判定油茶為后期自交不親和性植物,屬于合子前作用類(lèi)型。2.油茶后期自交不親和性的顯微結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)運(yùn)用石蠟切片結(jié)合光鏡觀察法和整體染色透明制片結(jié)合激光共聚焦顯微鏡觀察法對(duì)油茶自交不親和性反應(yīng)中胚珠的研究表明:油茶開(kāi)花時(shí)胚囊已發(fā)育成熟,自交中絕大多數(shù)胚珠由于花粉管未能進(jìn)入胚囊發(fā)生雙受精作用而從授粉后7 d開(kāi)始死亡、退化,這是成熟果實(shí)中敗育種子的主要來(lái)源。自交中能觀察到極少數(shù)胚珠的雙受精過(guò)程,與異交中的雙受精特征無(wú)明顯差異,但在發(fā)生時(shí)間上不同,異交在授粉后54～120 h之間精細(xì)胞與極核(次生核)融合形成初生胚乳核,而自交在授粉后84～144 h之間發(fā)生,異交在授粉后66～144 h之間精細(xì)胞與卵細(xì)胞融合形成受精卵,而自交在授粉后102～150 h之間發(fā)生。去雄未授粉對(duì)照材料中胚珠同樣由于未受精,從授粉后7 d開(kāi)始整個(gè)胚囊內(nèi)的主要細(xì)胞逐漸裂解、死亡,胚珠收縮變形,這些現(xiàn)象同發(fā)生不親和反應(yīng)的自交未受精胚珠胚囊內(nèi)變化情況基本一致。油茶在胚囊成熟時(shí)子房中存在一定比例的不育胚珠,這類(lèi)胚珠通常位于子房室的中、下部,不育胚珠隨著已受精子房的發(fā)育仍會(huì)繼續(xù)增大體積,但在授粉后4個(gè)月左右停止體積增長(zhǎng),在后期的發(fā)育中逐漸干癟、褐化,這也構(gòu)成成熟果實(shí)中敗育種子的另一來(lái)源。以上為油茶后期自交不親和性反應(yīng)中胚珠的顯微結(jié)構(gòu)變化特征。3.油茶后期自交不親和性的超微結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)運(yùn)用超薄制片結(jié)合透射電鏡觀察法和掃描電鏡觀察法,在顯微結(jié)構(gòu)觀測(cè)基礎(chǔ)上對(duì)油茶自交不親和性反應(yīng)中花粉管和胚珠的研究表明:自交中花粉管即將到達(dá)花柱基部時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)局部膨大,管壁不平滑,當(dāng)花粉管進(jìn)入子房并生長(zhǎng)停滯后出現(xiàn)膨大、分叉、卷曲、折疊和波浪狀的現(xiàn)象是由于花粉管壁局部加厚造成的,分別呈現(xiàn)出“點(diǎn)狀”、“片狀”、“帶狀”加厚和“鎧甲狀”裂紋;花粉管壁自交比異交厚一倍以上,異交花粉管內(nèi)含物高度液泡化,細(xì)胞器退化,自交花粉管內(nèi)含物模糊不清,細(xì)胞器解體不可辨識(shí)。自交中絕大多數(shù)的未受精胚珠在授粉30 d后,珠孔口的細(xì)胞外分泌物、細(xì)胞器數(shù)量和種類(lèi)減少明顯,通道中的分泌物和球狀造粉質(zhì)體均消失。自交中極少數(shù)的受精胚珠中受精卵剛形成時(shí),核周?chē)奂僭S淀粉粒,授粉后30 d,核周?chē)牡矸哿ｉ_(kāi)始體積變大、數(shù)量增多,緊密?chē)@在核周?chē)?合點(diǎn)端的細(xì)胞膜逐漸增厚,細(xì)胞壁也開(kāi)始增厚,授粉后50 d,細(xì)胞壁變得更厚。去雄未授粉對(duì)照材料中授粉后30 d的胚珠珠孔口處的細(xì)胞壁外分泌物甚少,珠孔通道間隙內(nèi)分泌物也基本消失,造粉質(zhì)體消失,胚囊內(nèi)宿存助細(xì)胞退化變形,細(xì)胞質(zhì)分散、大液泡退化、膜結(jié)構(gòu)解體;卵細(xì)胞中也無(wú)完整細(xì)胞器,僅殘留一些退化后的痕跡,極核(次生核)核質(zhì)逐漸退化。以上為油茶后期自交不親和性反應(yīng)中花粉管和胚囊的超微結(jié)構(gòu)變化特征。
【圖文】：

研究表明后期自交不親和也是受基因控制［９６＝９７］。逡逑后期自交不親和性（ＬＳＩ）又分為合子前期（ｐｒｅｚｙｇｏｔｉｃ）和合子后期（ｐｏｓｔｚｙｇｏｔｉｃ）逡逑兩種自我識(shí)別機(jī)制［９Ｇ］（圖１．３）。自交不親和如果發(fā)生在合子形成以前，就是合子前期逡逑?0｜ｐＩ；邋＜0ｆ）逡逑Ａ逡逑\d＂塌逡逑圖１．３后期自交不親和（ＬＳＩ）示意圖逡逑Ｆｏｇｕｒｅｌ．３邋Ｌａｔｅ－ａｃｔｉｎｇ邋ｓｅｌｆ－ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ．逡逑Ａ：合子前期自交不親和；Ｂ：合子后期自交不親和逡逑自交不親和（ｐｒｅｚｙｇｏｔｉｃＳＩ），如在中，，自交花粉管可以進(jìn)入胚珠，逡逑但沒(méi)有穿入胚囊；在ｒＡｅｏｆｏｗＴｊａ邋ｃａｃａｏ［９２］＊，自交花粉管雖然能生長(zhǎng)穿進(jìn)胚囊并釋放逡逑精子，但雄配子未能與卵結(jié)合，因而沒(méi)有完成雙受精作用；在

本文編號(hào)：2552620