无融合生殖作为重要的生殖方式,与有性生殖、无性生殖并列称为自然界三大生殖方式。无融合生殖可以保持母本的优良性状同时减少营养繁殖的不利影响,克服无性繁殖中的缺点,因此在农业生产中具有巨大的应用价值。苹果属许多植物都具备无融合生殖能力,但均为兼性无融合生殖,同时染色体多为多倍体。虽然在无融合生殖方面研究取得一定成果,但由于该过程涉及多个反应,条件复杂,因此其遗传机理和分子机制目前仍不清楚。观赏海棠是蔷薇科(Rosaecea)中苹果属(Malus)的重要种质资源,品种’王族’是其中典型代表。其叶色艳丽、花、果色深红,同时具有抗病、抗旱等优良特点,是我国北方园林绿化中极具观赏价值的果树种类。本文以观赏海棠品种’王族’(’Royalty’)作为研究对象,设计杂交授粉试验并结合胚胎学及分子生物学手段,以研究其胚胎发育及分子遗传机制。主要研究成果如下:(1)观赏海棠’王族’去雄套袋后仍能产生果实,并且果实内种子可育,说明其具有无融合生殖能力且无融合生殖率较高,生殖模式为兼性无融合生殖。(2)观赏海棠’王族’花药在蕾期已发育成熟,但随着植物的进一步发育,在开花后花药外壁不开裂,花粉包裹在花粉囊内,仅有少量花粉释放。(3)石蜡切片及扫描电镜观察发现’王族’花粉部分存在形态畸形。(4)通过花粉萌发力试验,发现’王族’花粉活力正常但萌发率不高。(5)’王族’胚囊发育存在两种模式,当有性生殖时,胚囊母细胞减数分裂产生胚囊;当进行无融合生殖时,胚囊母细胞直接有丝分裂产生胚囊。(6)’王族’无融合生殖机制尚不完全清楚,但通过同源克隆发现其存在APK、EFalpha、FIE、MSI1四个与无融合生被相关的基因,并且表达量在大蕾期到初花期到盛花期呈现出“高-低-高“的规律性规律性,与对照品种正好相反。