牡丹种间远缘杂交不亲和的细胞学与生理机制研究

摘要

[目的]明晰牡丹种间远缘杂交不亲和的细胞学及生理机制,为牡丹远缘杂交提供理论及试验基础。[方法]以牡丹‘凤丹’为母本,保康牡丹为父本,进行远缘杂交授粉亲和性研究,探讨授粉后雌蕊保护酶活性、可溶性物质含量及内源激素含量变化与花粉萌发、花粉管生长之间的联系。[结果]保康牡丹与‘凤丹’远缘杂交亲和性差的细胞学原因是花粉萌发慢,花粉管多有胼胝质沉积、扭曲缠绕严重,生长多无序并伴有分枝现象,只部分能穿过花柱到达子房。生理机制研究结果表明:授粉后,SOD活性快速升高有利于花粉柱头识别及花粉管生长;MDA含量快速增加不利于远缘杂交授粉花粉管的伸长生长;远缘杂交雌蕊较自交雌蕊可溶性蛋白及可溶性糖含量高,表现为柱头识别作用及雌蕊排异作用加强;自交雌蕊IAA含量显著高于杂交,高水平IAA、GA3、IPA有助于花粉萌发及花粉管生长;远缘杂交雌蕊ABA含量显著高于自交雌蕊,高水平ABA、JA对花粉管生长显示抑制作用,诱发胼胝质沉积,花粉管扭曲缠绕生长无序。[结论]‘凤丹’与保康牡丹远缘杂交存在受精前障碍,其与雌蕊内部酶活性变化、内源激素含量的动态变化及可溶性物质含量密切相关。