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刺槐授粉前的去雄操作引起的大量落花落果,以及繁琐的人工操作,严重影响刺槐的控制授粉效果。而通过控制授粉产生子代是获取下一世代的基本群体的主要来源,对于林木的高世代遗传改良具有重要意义。为了探索刺槐不去雄条件下的控制授粉技术,本研究在刺槐不去雄的条件下进行人工控制授粉和蜜蜂控制授粉,结合不去雄控制授粉后不同发育时期子代的形态学观察及SSR父本鉴定,对刺槐不去雄人工控制授粉和蜜蜂控制授粉的交配系统以及刺槐亲本间的亲缘关系对交配亲和性的影响进行分析,同时评价了刺槐在不去雄条件下实施人工控制授粉和蜜蜂控制授粉的可行性。主要研究结果和结论如下:(1)解析了刺槐不去雄人工控制授粉的交配系统。在连续三年对一共20个刺槐交配组合不去雄人工控制授粉子代的父本分析中发现,三个年度不去雄人工控制授粉交配组合的子代平均异交率分别为60.76%,60.02%和50.43%,且各年度的平均异交率之间无显著差异。全部20个交配组合中共有10个交配组合的异交率高于自交率,整体异交率为57.07%。不去雄人工控制授粉并不影响刺槐杂交子代的产生,刺槐不去雄人工控制授粉的交配系统为既能自交也能异交的混合交配系统。(2)观察并分析了刺槐有性生殖过程中的子代选择现象。在刺槐不去雄人工控制授粉后30d的未成熟合子胚以及成熟种子中,都有大量子代因发生败育而被淘汰。父本分析结果表明,授粉后30d的未成熟合子胚中败育的子代主要来源于异交花粉,而败育的成熟种子中同时包含大量异交和自交子代。(3)明确了刺槐亲本之间的亲缘关系对交配亲和性的影响。对亲本间的亲缘关系与交配亲和性的相关性分析显示,刺槐在不去雄人工授粉后7d的合子胚中(p=0.023<0.05),30d的正常发育合子胚中(p=0.000<0.01),以及成熟种子中(p=0.013<0.05),亲本间的亲缘关系与交配亲和性都显著相关,刺槐亲本之间的亲缘关系确实会影响二者的交配亲和性,且刺槐亲本间的亲缘关系对有性生殖过程中合子胚发育的影响比对花粉萌发授精的影响更大。(4)分析了刺槐不去雄蜜蜂控制授粉的交配系统。利用截干嫁接构建的试验体系,经蜜蜂控制授粉后从3株母本刺槐上得到种子,并分别培育出174株,18株和84株子代苗,出苗率分别为37.26%,15.93%和17.07%。全部子代苗的父本分析结果显示,3个子代苗群体的异交率分别为95.40%、100.00%和91.67%。刺槐不去雄蜜蜂控制授粉的交配系统为与天然开放授粉状态下相同的以异交为主的交配系统。(5)获得了刺槐的2个全同胞家系群体,并制定了刺槐不去雄蜜蜂控制授粉的完整流程图。通过蜜蜂控制授粉、育苗和父本鉴定,获得了2个分别包含91株和75株刺槐的全同胞家系群体。制定的刺槐不去雄蜜蜂控制授粉流程图即通过罩网、放蜜蜂、采集种子、培育幼苗等步骤,再结合父本鉴定即可得到杂交子代。(6)评价了刺槐不去雄人工控制授粉和蜜蜂控制授粉的可行性。就刺槐不去雄人工控制授粉和蜜蜂控制授粉的交配系统而言,刺槐在不去雄的条件下的开展人工或蜜蜂控制授粉均具有可行性。但刺槐不去雄人工控制授粉中由于异交子代大量败育导致异交的潜力无法发挥,不去雄蜜蜂控制授粉中获得种子数量较少,种子出苗率低的问题,还需要更深入的研究和试验方案的不断优化。