攸县油茶远缘杂交亲和性的解剖学研究

【目的】为了探究攸县油茶(Camellia yuhsienensis)远缘杂交亲和性的生物学机制。【方法】研究以石果毛蕊山茶[C.mairei var.lapidea(Y.C.Wu)Sealy](SG)、海南油茶‘海油3号’(C.hainanica‘Haiyou 3’)(HN-3)和普通油茶‘德油6号’(C.oleifera‘Deyou 6’)(DY-6)为父本,采用常规授粉和混合授粉方式对攸县油茶(YX)进行自交和杂交授粉。采用流式细胞仪测定亲本倍性,通过离体萌发法测定父本花粉活力,运用显微技术观察花粉萌发及花粉管生长动态以及早期果实和胚珠发育动态,并田间调查各授粉组合的座果率和落果率。【结果】(1)YX为六倍体,SG为二倍体,HN-3为八倍体,DY-6为六倍体。(2)4种油茶花粉具有较强的活力和育性,其中花粉活力最高的是DY-6,为70.13%;花粉活力最低的是YX,为40.68%。(3)自交和杂交所有组合的花粉均能在柱头上正常萌发,且花粉管在授粉后12 h均生长到花柱基部,但自交和YX×SG的花粉管进入子房后生长受阻,无法到达胚珠;YX×HN-3和YX×DY-6的花粉管则在授粉后72h到达胚珠。(4)自交和杂交授粉后100 d内,YX×DY-6的果实横径、纵径最大,YX×SG的果实横径、纵径最小;YX×DY-6的败育胚珠数最少,平均为3.83枚/果;YX×SG的败育胚珠数最多,平均为6.00枚/果。(5)自交和杂交授粉后100 d内,YX×DY-6的座果率最高,为68.0%;YX×SG的座果率最低,为4.0%;YX×HN-3的座果率为16.0%,其落果高峰主要集中在授粉后0~30 d和40~70 d;混合授粉组合YX×SD的座果率为22.0%。【结论】自交和YX×SG的杂交障碍主要为受精前障碍,YX×HN-3的杂交障碍为受精前和受精后障碍;攸县油茶远缘杂交亲和性也与亲本倍性有关,其亲和性大小为YX(六倍体)×DY-6(六倍体)>YX×HN-3(八倍体)>YX×YX>YX×SG(二倍体);混合授粉方式能在一定程度上提高攸县油茶远缘杂交亲和性。研究结果为攸县油茶远缘杂交亲和性机理研究提供了细胞学基础,也为油茶远缘杂交育种工作提供理论参考。