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航天诱变向日葵花部形态特征与传粉生态学特性研究.pdf全文

花匠小妙招
2025-08-01 08:53

航天诱变向日葵花部形态特征及传粉生态学特性研究陈卫英，陈真勇，杨军，汤泽生，彭正松 (西华师范大学生命科学学院，四川南充637009) 摘要：本文对航天诱变向日葵SP6代植株花部形态和传粉生物学进行了研究，结果表明： (1)对照和两个突变系向日葵的种群花期为30．40天，单花盘花期为7一15天；(2)三系植株均为两性花，五聚药雄蕊，花柱一条伸于花药管中，雌蕊柱头多为2裂，突变系有少数3 裂和5裂；(3)小花蕾开放初期雄蕊先于雌蕊成熟，花粉活力和柱头可授性持续时间较长，初步判断向日葵为专性异交繁育系统，部分自交亲和，需要传粉者。研究结果对选育具观赏价值的向日葵新品种，及研究突变的遗传和分子机制奠定了基础。关键词：向日葵；航天诱变；花部形态特征；传粉特征航天诱变育种是利用卫星、飞船等将植物的种子、组织、器官或生命个体搭载到宇宙空间，诱导植物发生遗传变异，选育新品种的育种技术n3。我国航天诱变观赏植物的研究始于1987年，先后搭载了兰花、菊花、三色堇、醉桨草等花卉植物，并获得了一些优良变异的新品种乜3。 a1717uus 向日葵(HelianthusL．)，菊科向日葵属，是重要的油料和食用作物口1。同时又可以作为观赏植物。对其油料价值开发领域，农学和生物学工作者在新品种选育、分子遗传研究、高产栽培技术等方面开展了大量工作，并且选育出了一系列优良高产的新品种H1。与其油料价值的开发相比，国人对向日葵的观赏价值的研究和开发方面的重视程度远远不够。当前，主要从国#Fgl进观赏向日葵，并在其适应性栽培及改良方面作了一些初步探索性工作。据蒋兴村等报道，与常规育种相比，航天育种的优势之一就是育种周期短，一般在SP。代后可以稳定乜1。我们于2002年将向日葵种子经“神州4号”搭载处理后，经过4年的连续筛选，获得了的大量具有观赏价值的突变体材料。本文对SP6代航天诱变向日葵花部形态特征、开花动态、花粉活力和柱头可授性、繁育系统等传粉生物学特性进行研究，以期为培育观赏向日葵新品种(系)奠定基础。 1材料和方法 1．1材料供试材料为航天搭载向日葵种子SP。代，2008年3月31日种于西华师范大学华风试验田， 2008年3月川月对试验材料进行跟踪观察。观察期间实施正常田间管理。经航天诱变的向日葵在前几代已出现花色和花部形态不同程度的变异。到 SP6代观察到较稳定的花色有金黄色和浅黄绿色两种，花部形态变异主要表现在小花筒状花瓣有不同程度的延长，本文主要选择对照8-F和两种具有代表性的突变系9-A：7-B进行研究(图1)。图1 向日葵三系植株单花盘形态 floral charactersofHelianthusannuusL． Fig．1 morphological 1．2观测和实验方法 1．2．1花的形态结构特征与开花式样的观察 (1)花部形态特征观测于盛花期随机取正在开放且开放时间相近的三系植株花各20朵，沿顶花盘的一个切面从外层逐渐往中心取小花，记录从外往内依次为一层、二层、三层，如此往后记录。用游标卡尺直接测定各层小花的花瓣长、雄蕊长、雌蕊长、花柱长、柱头与花瓣的距离、柱头弯曲度数、柱头与花药的距离等。 (2)开花式样的观察花的开放式样是指花在某一个时间的数量和在花序上的空间排列，可看作花在群体水平上表现出的特征畸·61。在开花前对三个系长势基本一致的植株顶花进行标记，每个系标记20株。对标记顶花进行连续开花动态观测，记录开放时间、小花开花顺序、整顶花盘开花持续时间、小花雄蕊花药开裂时间、小花柱头颜色变化、柱头弯曲时间等。 (3)花粉活力的检测花粉离体萌发法检测向日葵花粉活力，采用赵宏波等口1筛选得到的菊属植物花粉离体萌发培养基ME3+200g·L～PEG4000，在20℃黑暗条件下培养2h以上，在显微镜下检测花粉萌发。萌发率等于萌发的花粉数除以检测的花粉总数。 (4)柱头颜色变化与柱头可授性检测 89 参照Dafni的方法，用联苯胺一过氧化氢法进行测定陋3。随机取标记顶花不同层次的小花柱头放在反应液中进行检测。若柱头周围反应液呈现蓝色并伴有大量气泡，说明柱头具有可授性，否