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开展杂交育种,选育新品种,在美化环境、保护野生资源和恢复植被上有重要的意义。本论文对木兰科植物不同杂交组合的杂交过程和杂交后代的生殖生物学特性和遗传学规律进行研究及选育新品种。研究异种花粉在柱头上的萌发、花粉管在花柱内的生长过程、进入胚囊及双受精的整个过程;研究杂交后代小孢子发生及雄配子体发育,特别是不同倍性亲本之间杂交后代减数分裂过程中的染色体行为,揭示杂交后代生殖生物学特性和遗传规律,同时为木兰科植物杂交育种工作提供了可靠的理论基础和成熟有效的技术措施。研究内容和结果如下:(1)杂交组合A(Magnolia liliflora(♀)×Michelia yunnanensis(♂))的研究结果显示:具有较高的杂交亲和性,云南含笑花粉落在紫玉兰的柱头上3个小时即开始萌发,萌发率几乎达100%,10h的材料即可明显看到花粉管进入花柱道并且汇成一束,3d的材料即可看到花粉管明显已经进入胚囊。(2)杂交组合B(Magnolia liliflora(♀)×Michelia doltsopa(♂))为不同倍性亲本属间杂交,染色体数目为2n=3x=57,通过压片法对其杂交后代减数分裂过程进行研究,发现存在较多异常现象:后期I出现染色体桥和不均等分离;在中期I、后期I、中期II、后期II出现滞后染色体;四分体时期出现断桥、不均等分裂等。采用悬滴培养法进行花粉离体萌发实验,人工气候箱中25℃恒温培养3h后观察花粉在培养基上不会萌发,16h后观察花粉粒破裂;释放出内含物。花粉粒大多数为破损,干瘪,哑铃形,形状大小差别较大。采用冰冻切片法研究杂交组合B的杂交后代小孢子发生及雄配子体发育,结果表明:花粉为四囊型,花药壁5-7层,四分体排列方式为左右对称型,小孢子形成时胞质分裂方式为修饰性同时型,成熟花粉粒为二细胞型。减数分裂过程异常、小孢子母细胞收缩、细胞核和细胞质粘连,分裂不同步、小孢子粘连、小孢子过度收缩“骨化”、绒毡层退化迟延等异常现象将会导致花粉败育,进一步影响有性生殖的有效性。致使杂交组合B花粉败育的原因很多,其中最重要的原因是减数分裂异常、小孢子发生及雄配子体发育异常。(3)杂交组合C(Michelia sphaerantha(♀)×Michelia crassipes(♂))的杂交后代染色体数目为2n=2x=38,采用压片法研究减数分裂过程表明:减数分裂过程正常,减数分裂中期Ⅰ基本构型为19个二价体。采用悬滴培养法进行花粉离体萌发实验,发现在人工气候箱中25℃恒温培养3h即开始萌发长出花粉管,16h后观察花粉管不断伸长。花粉粒大小均一,形状规则。(4)对已经开花的杂交种的园艺性状进行观察和记录,并从中筛选出了1个园艺性状优良的新品种,该品种选自(Magnolia liliflora(♀)×Michelia yunnanensis(♂))—杂交组合A。(5)对杂交组合D((Michelia floribunda×Michelia yunnanensis)(♀)×Micheliamaudiae(♂))和杂交组合E(((Michelia crassipes×Michelia yunnanensis)(♀)×Michelia maudiae(♂))杂交多次均没有获得种子,种子发育到一定阶段后就停止生长。