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芒是多年C4高大草类,为禾本科芒属植物,兼具生态效益和经济效益。国际上,芒属植物被认为是最有潜力的能源作物之一。中国是世界芒属植物资源的分布中心,在我国分布的芒属植物有6种。目前,有关芒属植物生殖生物学方面的试验性研究鲜有报道,芒的生殖生物学特性尚待研究。本文从芒的开花物候、繁育系统、花粉母细胞减数分裂、花粉活力和柱头可授性、花粉管在柱头上的生长过程五个方面探讨芒的有性生殖特性,以期为芒资源的开发利用,芒种质资源保护、杂交育种及繁种技术研究提供基础资料。研究的主要结果如下:(1)芒是集中开花植物,一年当中同居群芒花期短而集中,一般持续7天。一天当中芒的开花高峰为6-8点。芒为两性花同株植物,圆锥花序。单朵花开花后花药和柱头则一直显露在外,可持续接受花粉。单朵花雄、雌蕊展现的时间顺序和之间的空间距离显示芒不存在限制传粉的时间或空间因素。以上观测结果表明芒的花部构成和开花样式能保证其成功授粉。(2)芒的花粉量/胚珠为7341±732,表明芒为专性异交植物。套袋试验结果显示芒自交高度不育,二者鉴定结果一致。(3)自然界中的芒主要以二倍体形式存在,本试验主要研究了野生二倍体芒花粉母细胞减数过程,结果表明二倍体芒花粉母细胞减数分裂过程正常,对芒的有性生殖不造成影响。(4)花粉活力和柱头可授性是传粉过程中重要的影响因素,试验结果表明开花散粉时刻芒花粉活力高,但花粉离开花药后花粉活力迅速下降,在本试验控制的条件下,芒花粉寿命仅90分钟,这对传粉时间、传粉距离起到很大的限制。开花前一天时,柱头已具备可授性,柱头可授性持续时间较长,一般4-5天,可以有效缓解花粉寿命短对传粉造成的压力,增加成功授粉几率。(5)荧光观察花粉原位萌发试验,结果表明自花花粉落在柱头上后,花粉管进入柱头乳突细胞之间生长很短的距离则出现前端膨大、花粉管壁中胼胝质分布不均匀且在前端沉积等异常现象,进而花粉管停止生长,有效解释了芒自交高度不育的成因,相关机理有待进一步研究。