三角枫与金沙槭远缘杂交技术初步研究

摘要

三角枫（Acer buergerianum Miq）是我国自然分布的优良乡土槭树之一，落叶乔木，抗寒性强；金沙槭（Acer paxii Franch）为常绿乔木，主要分布在金沙江流域。为了丰富北方园林景观，充分发挥两种树木的优势而进行远缘杂交育种研究，旨在选育出适合北方地区种植的具有两亲本优良性状的常绿抗寒新品种。本文从以下几个方面进行研究：首先，对三角枫、金沙槭的开花物候进行跟踪观察，确定两树种花粉采集的大概时间范围，为解决杂交育种过程中花期不遇问题提供理论依据。第二，以三角枫、金沙槭花粉为试验材料，通过蔗糖、硼酸、氯化钙单因素及3因素正交试验进行花粉萌发条件研究，并研究PEG4000对三角枫、金沙槭花粉萌发的作用，同时研究两者花粉的最适培养时间及快速测定方法。将收集备用的花粉分别放置在室温（25℃）、4℃、-20℃、-80℃条件下保存，找出适宜的贮藏条件。第三，以三角枫、金沙槭为实验材料进行正反交，并用荧光显微镜观察授粉后花粉管生长状况，确定正反交障碍发生的具体位置。针对正反交杂交障碍发生的位置选用不同克服技术。第四，以一年生金沙槭播种苗为研究对象，测定其苗高、地径等指标，用loghtic曲线方程拟合苗高和地径生长过程，划分各生长阶段，揭示金沙槭实生苗的苗期生长特性随时间变化的趋势。研究结果如下：
　　（1）金沙槭花期为3月下旬至4月中旬，单株花期一般为20～26d，单花花期一般为3～6d。三角枫花期为4月初至4月下旬，单株花期一般为21～28d，单花花期一般为3～6d。两树种雄花开花时间均早于两性花开花时间。
　　（2）蔗糖、硼酸、氯化钙单因素及3因素交互效应对三角枫、金沙槭花粉萌发均具有显著影响，PEG4000对三角枫、金沙槭花粉萌发的影响不显著。三角枫花粉的最适培养基为蔗糖100g/L+ H3BO3200mg/L+CaCl230mg/L；金沙槭花粉的最适培养基为蔗糖150g/L+ H3BO3150mg/L+CaCl250mg/L。三角枫花粉在培养箱中培养24小时之后萌发率达到最高,金沙槭花粉在培养箱中培养21小时之后萌发率达到最高，适合统计萌发率。三角枫、金沙槭花粉最适合的贮藏温度是-80℃,此温度下保存一年的花粉，两者的萌发率均在其新鲜花粉萌发率的50％以上。
　　（3）花粉管生长状况荧光显微观察显示，以三角枫为母本，金沙槭为父本进行正交时，金沙槭花粉的花粉管无法穿过三角枫的柱头，即存在受精前障碍。三角枫与金沙槭反交时，三角枫花粉只有很少量能附着在金沙槭雌蕊柱头上，也存在受精前障碍。针对上述问题，采取了切割柱头、重复授粉、蒙导授粉、提前授粉、涂抹父本柱头提取液、不同浓度赤霉素溶液处理柱头等克服手段。正交过程中，采用提前授粉能使少量金沙槭花粉的花粉管穿过三角枫的雌蕊柱头，生长到子房，但所得种子不能长出植株，要培育出真正的杂种后代还需进一步的试验探究。
　　（4）金沙槭的种子催芽播种后，约5～20d出土，年生长期约230d，苗高达47.35cm，地径达0.48cm。金沙槭幼苗苗高和地径生长不同步,幼苗出土以后地径生长晚于高生长。金沙槭实生苗的高生长节律在一个生长季内呈现慢一快一慢的生长特点。地径生长特点与高生长节律相似，即初期生长较缓慢，一段时间后进入高速生长期，随后又生长缓慢。

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1 引言

1.1 三角枫与金沙槭研究现状与应用

1.2 植物开花物候

1.3 花粉生活力及花粉保存

1.4 远缘杂交障碍及克服技术研究

1.5 播种育苗及苗期生长特性

1.6 本研究目的与意义

1.7 研究思路与方法

2. 材料与方法

2.1 材料

2.2 仪器与试剂

2.3 金沙槭、三角枫开花物候

2.4 三角枫、金沙槭花粉生活力及贮藏条件研究

2.5三角枫、金沙槭远缘杂交花粉管生长状况观察

2.6 克服远缘杂交障碍技术

2.7 金沙槭苗期生长特性

2.8 统计分析

3．结果与分析

3.1 花的形态特征及开花物候

3.2 金沙槭、三角枫花粉生活力及贮藏条件

3.3 远缘杂交亲和性

3.4 远缘杂交障碍的克服

3.5自交亲和性

3.6金沙槭苗期生长特性

4.讨论

4.1 金沙槭、三角枫开花物候

4.2 金沙槭、三角枫花粉的萌发与贮藏

4.3植物远缘杂交中花粉与雌蕊的相互作用

4.4金沙槭幼苗生长特性

5.结论

参考文献

致谢

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