东北地区3种蒲公英的生殖方式

蒲公英属中广泛存在无融合生殖现象,通过对不同种蒲公英生殖方式的研究和确定,为蒲公英无融合生殖研究奠定理论基础。采用去雄套袋试验、流式细胞仪和胚胎学观察对东北地区东北蒲公英(Taraxacum ohwianum Kitam.)、丹东蒲公英(Taraxacum antungense Kitag.)、斑叶蒲公英(Taraxacum variegatum Kitag.)的生殖方式进行研究,首次对这3种蒲公英的生殖方式进行确定。结果表明,东北蒲公英为有性生殖,丹东蒲公英为专性无融合生殖,斑叶蒲公英为兼性无融合生殖。

朝鲜蒲公英生殖类型确定

利用根尖染色体计数、人工授粉试验以及流式细胞仪检测等方法,确定朝鲜蒲公英为四倍体,人工授粉试验表明朝鲜蒲公英生殖系统为兼性无融合生殖类型,无融合发生率为50%左右;流式细胞仪检测结果表明种子细胞内存在3种倍性水平2C∶3C∶4C。四倍体朝鲜蒲公英为兼性无融合生殖类型,胚乳自主发育。

朝鲜蒲公英花粉败育的细胞学研究

为从细胞水平探明朝鲜蒲公英花粉败育的原因,通过卡宝品红染色和石蜡切片法观察花粉母细胞减数分裂行为及雄配子发育过程。结果表明:花粉母细胞减数分裂过程中存在大量落后染色体、染色体桥、断片、染色体分离不同步以及不均等分裂等异常情况,染色体行为异常导致四分体时期出现二分体、三分体、含微核的异常四分体以及多分体等现象;朝鲜蒲公英成熟花粉为3–细胞型,存在多核的异常花粉粒。综合分析,认为朝鲜蒲公英花粉母细胞减数分裂异常和雄配子的生殖核异常发育是导致花粉败育的主要原因。

蒙古蒲公英的开花动态与繁育系统研究

研究蒙古蒲公英生殖特性可为其野生抚育与人工培育提供理论基础。通过野外观测、显微观察和套袋试验,计算杂交指数和花粉-胚珠比,对蒙古蒲公英开花动态及繁育系统进行研究。结果表明:蒙古蒲公英单花开放过程中花柱逐渐生长至柱头开裂呈羊角状,花药在靠近柱头一侧开裂,花粉在花柱生长过程中被带出花药;群体花期一般为19d,每年5月上旬开始到下旬结束,花期重叠,其花粉和柱头活力在9:00~10:00活力最强;异交指数(OCI)=5、花粉胚珠比(P/O)=2460,为异花授粉且需传粉者,套袋试验中异花授粉与自然对照结实率接近,分别为97.8%和95.7%,去雄去柱头后套袋结实率为50.8%;风对其远距离传粉作用不明显。蒙古蒲公英有异花授粉特征,且需昆虫传粉,并具无融合生殖倾向。

长春蒲公英雄性不育株形态学观察与败育细胞学研究

在长春蒲公英(Taraxacum junpeianum Kitam.)株群中发现雄性不育现象,为研究其败育机理及特点,探寻其不育基因,采用形态观察法、石蜡切片技术和染色体压片法,对长春蒲公英野生型及其雄性不育株的花药发育过程和花粉母细胞减数分裂过程进行了观察。结果表明:(1)长春蒲公英雄性不育株花药中部发红、干瘪、无花粉散出。与野生型比较,雄性不育株雄蕊更短,子房更窄,种子形态更加狭长;(2)长春蒲公英雄性不育株败育时期为四分体到单核小孢子前期,败育方式为小孢子自身异常发育,绒毡层异常分解,互相粘连败育;(3)长春蒲公英雄性不育株花粉母细胞减数分裂二分体时期出现落后微核,随后产生极少四分体,并且四分体产生大量染色体桥,小孢子营养物质流失,彻底败育。因此,长春蒲公英雄性不育株败育彻底、稳定,并且有种的特点。小孢子自身异常发育和绒毡层异常分解是导致败育的主要原因。

丹东蒲公英专性无融合生殖特性

采用田间去雄套袋、花粉活性与花粉管萌发观测等交配系统实验,辅以染色体分析、胚囊发育观察以及流式细胞仪检测,对丹东蒲公英(Taraxacum antungense)生殖特性进行系统研究。结果表明,去雄套袋情况下,结籽率高达96%,由此证明交配系统具有极高的无融合发生率;自花授粉不能萌发,花粉活性仅为20.6%,异花授粉虽可萌发,但生长缓慢,花粉在到达子房前,花粉管已停止生长并消失;二分体时期,合子端大孢子发育为功能性大孢子,珠孔端大孢子退化消失,经蓼型发育,形成7细胞8核,卵细胞继续发育形成原胚,中央细胞形成胚乳,其它细胞退化消失,花未开放前,已形成球形胚。此外,丹东蒲公英为三倍体。流式细胞仪检测结果表明,丹东蒲公英为专性无融合生殖,胚乳自主发育。综合以上研究结果,说明丹东蒲公英具专性无融合生殖特性。