薄壳山核桃传粉生物学研究

【摘要】：薄壳山核桃（Carya illinoinensis Koch.）属胡桃科(Juglandaceae)山核桃属(Carya)植物，是世界性的干果类和木本油料树种。本文以茅山地区6年生薄壳山核桃果园几个主栽品种为研究对象，通过花期观察、取样与测定，从花期物候、花部形态特征、开花进程、访花昆虫、花粉流和柱头可授性等方面开展了薄壳山核桃传粉生物学特性的系统研究，通过人工控制授粉探讨了薄壳山核桃的繁育系统特点。同时，对薄壳山核桃花粉的贮藏方法进行研究，为其花粉的有效保存和杂交育种提供理论依据。主要结果如下： 1.形态学观察发现:薄壳山核桃的芽可分为叶芽、花芽、混合芽和潜伏芽。花芽为雄花芽，辨别其可根据不同形态特征和着生位置：形态呈三角状、纺锤状和叠生芽的副芽。混合芽有两种，一种只能发育成雄花序和枝叶，另一种能发育成雌花序、雄花序和枝叶。 2.物候期观察发现：‘威斯登’的雌花盛期能与‘马汉’和‘莫愁’的雄花盛期相遇，‘莫愁’的雌花盛期能与‘威斯登’的雄花盛期相遇。不同品种间单花花粉量差异显著，‘波尼’最高，‘钟山’最低。薄壳山核桃的柱头在H型、V型和一型期具有可授性，V型和一型期可授性最强，授粉坐果率最高。导致坐果率差异的原因可能是柱头发育程度不同，柱头是由上往下，由内向外逐步成熟。柱头为湿柱头，一旦开始分泌粘液，可能会一直保持湿润直到可授期结束。 3.薄壳山核桃主要传粉方式为风媒传粉，6年生树（4m高）的花粉的有效传粉距离为80~100m。花期访花昆虫主要为菜缢管蚜Lipaphis erysimi、七星瓢虫Coccinellaseptempunctata Linnaeus和双齿多刺蚁Polyrhachis dives Smith，三者都不是专性传粉者。 4.初步筛选出适合各品种花粉保存的方法：短期保存可以选用自然阴干，4℃贮藏。长期保存，-70℃贮藏，‘马汉’和‘莫愁’35℃烘干处理；‘威斯登’自然阴干处理；‘波尼’和‘钟山’干燥剂处理。 5.套袋试验表明，薄壳山核桃繁育系统类型为自交和异交相混合的兼性交配系统，但自交的落果现象严重。山核桃和薄壳山核桃之间没有生殖隔离，但与薄壳山核桃各品种间的亲和力不同，且差异显著。对人工授粉方法筛选发现：点授法坐果率高，适用于科研试验；喷施花粉液（花粉∶水=0.5∶1000）省时省力，适用于生产实践。 6.对‘莫愁’自交（同株异花）、异交（异株异花）试验、品种间杂交（‘威斯登’ב波尼’、‘莫愁’ב波尼’）和种间杂交（‘威斯登’×山核桃、‘莫愁’×山核桃）花粉萌发和花粉管生长的观察发现，自交（同株异花）、异交（异株异花）、品种间杂交和与山核桃种间杂交，对花粉萌发和花粉管生长的速度没有显著影响。‘莫愁’和‘威斯登’的柱头一旦识别了花粉，花粉会在1~2h萌发，花粉管伸长，大约10~12h进入子房。