全 文 ：书西北植物学报!
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收稿日期$
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基金项目$国家烟草专卖局专项"国烟办综
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(
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号#&中央级公益性科研院所基本科研业务费专项"
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#&农业部财政专
项烟草种质资源收集编目繁种与保存分发利用"
!"#123"%&
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#
作者简介$姚志敏"
#4*4(
#!女!在读硕士研究生!主要从事烟草种质资源研究与利用)
5)67.8
$
9
7:;<.6.0#4*4
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通信作者$戴培刚!副研究员!主要从事烟草遗传育种研究)
5)67.8
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野生烟草花粉活力与柱头可授性及繁育特性研究
姚志敏!刘艳华!戴培刚"!向德虎!张兴伟!赵韬智!王志德
"中国农业科学院烟草研究所%烟草遗传改良与生物技术重点开放实验室!山东青岛
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#
摘
!
要$采用
BBC
法测定
!
个野生烟草材料"花烟草*哥西氏烟草#和
#
个栽培品种"
D%!&
#的花粉活力及其日变化
情况!通过联苯胺
)
过氧化氢法测定
%
个烟草材料的柱头可授性*利用直接授粉法测定不同开花天数柱头可授性变
化!并通过估算花粉胚珠比"
!
%
"
#*杂交指数"
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#及授粉试验分析
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个烟草材料的繁育特性)结果表明$"
#
#哥西
氏烟草的花粉活性"
,+4E
#显著高于
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#和花烟草"
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#!且
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与花烟草间差异不显著&
%
个烟草
材料花粉活力日变化均呈双峰曲线!峰值分别在
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与
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$
""
左右!且
%
个烟草材料的花粉活力日最低值与气温
日最高值同时出现在
#
$
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)"
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#
D%!&
柱头可授性显著高于花烟草和哥西氏烟草!且
!
个野生烟草间可授性无显
著差异&不同烟草的最佳授粉时期不同!哥西氏烟草自开花前
#>
至花后
>
!一直保持较高的柱头可授性&花烟草
的最佳授粉时期为花后
!
"
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的柱头在开花前
#>
至开花后
#>
授粉最佳)"
%
#
D%!&
以自交为主!存在异
交现象&哥西氏烟草繁育类型为兼性异交!自交亲和&花烟草繁育以异交为主!自交亲和性差)研究认为!野生烟草
柱头可授性显著低于栽培品种从而影响其结实性!花烟草结实率低主要是由自交不亲和性造成的!而缺乏有效的
传粉机制是造成哥西氏烟草结实性差的主要原因)
关键词$烟草&花粉活力&柱头可授性&结实率&繁育特性
中图分类号$
F4+!
文献标志码$
G
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烟草"
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#为茄科"
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#
烟属植物!多为草本!少数为灌木或乔木!多为一年
生!也有多年生)栽培烟草包括普通烟草和黄花烟
草!起源于南美洲!而野生烟主要分布于美洲和大洋
洲#()烟草是重要的模式植物!其染色体上有许多
标记基因!是进行遗传学研究的重要材料!而且可作
为生物反应器将其他作物的抗癌*抗艾滋病及其它
有益人类健康的基因导入烟草!从转基因烟草中提
取抗癌*抗艾滋病及其它有益物质)烟草还是重要
的叶用经济作物!此外在食品和药物资源开发方面
有着巨大的潜在用途)
烟草野生资源中存在着许多优异基因!如抗病
抗虫和有益活性成份基因!是进行种属间远缘杂交!
开展烟草种质创新*拓宽遗传背景的重要基础材料)
在烟草种质资源繁殖更新过程中!我们发现大多烟
草野生种结实率*发芽率等都低于栽培品种!而目前
对野生烟的繁育特性研究较少!其繁殖更新主要参
照栽培种的更新方法!致使有些野生种质繁殖更新
困难!影响了野生种质优异基因的开发与利用!研究
野生种的繁育特性对其繁殖更新*烟草种质创新以
及遗传研究具有十分重要的意义!()
植物有性生殖过程中!有效传粉是生殖成功的
基础)花粉必须在具有活力时通过有效的传粉媒介
到达适宜的接受柱头才能完成传粉过程)对花粉活
力及柱头可授性的研究已引起不少学者的关注!花
卉*树木及药用植物等%)&(已有大量该方面的研究报
道)目前国外已有不少学者对烟草花粉管萌发伸
长*花粉与柱头超微结构及亲和机制等,)##(进行了
大量研究!国内学者也已对烟草栽培种的花粉活力*
授粉时期及结实性等#!)#$(进行了相关研究!但对野
生种花粉活力*柱头可授性及结实性的研究较少)
本研究以具有代表性的繁种困难种质花烟草"
%-
*,*)*
#和哥西氏烟草"
%-
.
(//0&
#为研究对象!以栽
培种
D%!&
为对照!利用
BBC
*联苯胺
)
过氧化氢法*
显微观察以及人工授粉等方法!对烟草野生种的花
粉活力与柱头可授性及繁育方式进行了研究!探讨
烟草野生种的繁育特性!旨在为野生种的繁殖更新
及开发利用提供物质基础和理论依据)
#
!
材料和方法
>+>
!
材
!
料
!"#%
年
#"
月将来源于国家烟草中期库的野生
烟草种质花烟草"
%-*,*)*
#*哥西氏烟草"
%-
.
(//0&
#
以及栽培品种
D%!&
播种于中国农业科学院烟草研
究所温室内!经育苗*假植*移栽管理!于烟草花期进
行实验)
>+?
!
方
!
法
>+?+>
!
花粉活力检测
!
采用
BBC
"
!
!
%
!
$)WV.
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<@)
0
9
8W@WV7;:8.N6=<8:V.>@
#法#&)#,(测定花粉活力)于
盛花期采集花粉!并记录当时温度!将采集的花粉撒
在干洁的载玻片上!滴加
#
"
!
滴
"+$E BBC
溶液!
搅匀后迅速盖上盖片!放入内有湿润滤纸的培养皿
中!置于
%,^
黑暗条件下!
%"6.0
后观察染色结
果)被染成红色的为有活力的花粉!不染色或染色
浅的为无活力的花粉)一个视野下的花粉活力百分
比按如下公式计算$
花粉活力百分比
_
变红花粉数%花粉总数
`
#""E
每个材料取
#"
朵花!观察
4
个视野!花粉活力
取平均值!重复
&
次)
>+?+?
!
柱头可授性检测
!
采用联苯胺
)
过氧化氢
法#*)#4(检测
%
个烟草材料的柱头可授性)于盛花期
每天
4
$
""
"
##
$
""
采集
!"
朵花!共采集
>
!将柱头
浸入含有联苯胺
)
过氧化氢反应液"
#E
的联苯胺
a
%E
的过氧化氢
a
水
_a##a!!
#的凹面载玻片的
凹陷处)根据联苯胺溶液呈色情况以及是否有气泡
$#&
%
期
!!!!!!!!!!!!
姚志敏!等$野生烟草花粉活力与柱头可授性及繁育特性研究
产生确定柱头可授性等级!分级标准为#4($
"
级!不
变色!无气泡产生!无可授性&
#
级!轻微变色!有几
个气泡!具有轻微可授性&
!
级!呈浅蓝色!有较少气
泡!具有低可授性&
%
级!呈浅蓝色!有较多气泡!具
有较低可授性&

级!呈蓝色!有大量连续小气泡!具
有高可授性&
$
级!呈深蓝色!有连续大气泡!具有更
高可授性)每个材料检测
*"
个柱头!统计不同可授
性级别的柱头数量!采用卡方检验!比较各个材料柱
头可授性的差异)
>+?+@
!
花粉胚珠比及杂交指数
!
!
#
"花粉胚珠比
P
#
I
!
参考
CVN>@0

!"
(的方法!取一枚刚刚开裂的花
药!将花粉全部转移到装有
#6K
蒸馏水的离心管
中!振荡
!6.0
后形成均匀花粉液!用移液枪吸取
#
#
K
滴加于载玻片上!在显微镜
#"
倍视野下观察花
粉数!重复
#"
次计数!取平均值记为
6
)每朵花的
花粉量
!_6`#"""`$
"烟草花朵为
$
枚雄蕊#)
同时取下子房置于载玻片上解剖!在显微镜
#"
倍视
野下观察并统计胚珠数
"
)花粉胚珠比"
!
%
"
#
_
每
朵花的花粉量%胚珠数)每个材料重复
$
次!
!
%
"
取均值)
!
%
"
#
$+
时!其繁育系统为闭花受精&
!
%
"
为
$+
"
%#+4
时!繁育系统为专性自交&
!
%
"
为
%#+4
"
!+,
时!繁育系统为兼性自交&
!
%
"
为
!+,
"
!$**+"
时!繁育系统为兼性异交&
!
%
"
为
$
!$**+"
时!繁育系统为专性异交)
!"杂交指数!
"#$
"
!
参考
O7X0.

#,
(的方法!测
量烟草花冠直径*花朵大小!并观测开花行为)每个
烟草材料测量
$
朵花!重复
$
次测量)根据花径大
小*花药散粉与柱头可授期之间的时间间隔及花药
与柱头的空间位置情况!分别赋值!进而估算出杂交
指数
"#$
值并评判其繁育系统!具体为$花径
#
#
66
!赋值为
"
&
#
"
!66
!赋值为
#
&
!
"
&66
!赋值
为
!
&
$
&66
!赋值为
%
)花药开裂散粉与柱头可授
期无时间间隔!赋值为
"
&有时间间隔!赋值为
#
)花
药与柱头同一高度或柱头略低于花药!可自然散粉
于柱头!赋值为
"
&花药与柱头空间位置发生明显分
离!赋值为
#
)杂交指数
"#$
值为三者累计值!
"#$
_"
时!繁育系统为闭花受精&
"#$_#
时!繁育系统
为专性自交&
"#$_!
时!繁育系统为兼性自交&
"#$
_%
时!繁育系统为自交亲和!有时需要传粉者&
"#$_
时!繁育系统为异交为主!部分自交亲和!
需要传粉者)
>+?+A
!
人工授粉试验
!
!
#
"不同开花天数柱头可授
性检测
!
采用授粉套袋并统计结籽率的方法检测不
同开花天数的柱头可授性!选择开花前
!>
的花蕾!
去雄并套袋!并采集盛花期的花粉!分别在开花前
!
>
*
#>
及花后
">
*
#>
*
!>
*
%>
*
>
对已去雄的柱头
授粉套袋!授粉时以柱头表层布满花粉为宜)种子
成熟后及时采收并统计单果结籽率!单果结籽率
_
平均单果结籽数%单果胚珠数!文中简称结籽率)试
验重复
%
次!取均值)人工授粉在每天
4
$
""
"
##
$
""
进行!子房明显膨大时!去掉纸袋保证果实正
常发育)
!"不同烟草材料繁育方式检测
!
选择整齐一
致的开花前
!>
的花蕾!做以下授粉处理!每处理设
%
次重复$
$
不做任何处理!检测自然授粉情况&
%
不去雄!直接单花套袋!检测自然条件下单花自交结
实情况&
&
去雄后!不套袋!检测自然条件下异花授
粉情况&

去雄后人工辅助授异株异花花粉!并套
袋!检测杂交亲和性&
(
去雄后人工辅助授同株异花
花粉!并套袋!检测自交亲和性&
)
去雄后不授粉!直
接套袋!检测是否存在无融合生殖现象)记录结实
情况!并统计出座果数与座果率)座果数即为结有
种子的果实数目!座果率
_
座果数%试验花数)
>+@
!
统计方法
使用
[G[4+!
统计分析软件进行数据方差分
析及卡方检验!用
5\=@8!"",
分析结果并作图)
!
!
结果与分析
?+>
!
不同烟草材料间花粉活力分析
由图
#
可以看出!哥西氏烟草花粉活力最高!
D%!&
略高于花烟草)对
%
种材料的花粉活力做方
差分析!结果表明哥西氏烟草与
D%!&
*花烟草间的
花粉活力差异均达显著水平!而
D%!&
与花烟草间
花粉活力无显著差异)哥西氏烟草*
D%!&
与花烟草
的花粉活力分别为
,+4E
*
$!+!E
*
$+%E
)
图
#
!
不同烟草材料间花粉活力差异
图中不同小写字母表示不同材料间
花粉活力的差异显著性"
!
#
"+"$
#
b.
A
+#
!
O.XX@V@0=@/:X
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:8@0Y.7U.8.W
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U@WT@@0
>.XX@V@0WW:U7==:V@/:NV=@/
O.XX@V@0W0:V6788@WW@V/.0W<@X.
A
NV@.0>.=7W@/.
A
0.X.=70W
>.XX@V@0=@:X
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9
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"
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"+"$
#
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西
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北
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植
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物
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学
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报
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卷
表
>
!
各级柱头可授性的频率分布
B7U8@#
!
bV@
c
N@0=
9
>./WV.UNW.:0X:V
A
V7>@/:X/W.
A
67V@=@
?
W.Y.W
9
柱头可授性等级
RV7>@:X/W.
A
67
V@=@
?
W.Y.W
9
D%!&
柱头个数
1:+:X/W.
A
67
频率
bV@
c
N@0=
9
花烟草
%-*,*)*
柱头个数
1:+:X/W.
A
67
频率
bV@
c
N@0=
9
哥西氏烟草
%-
.
(//0&
柱头个数
1:+:X/W.
A
67
频率
bV@
c
N@0=
9
# "+"$ ! "+%" #& "+!"
! * "+#" !" "+!$ ! "+%"
% * "+#" !" "+!$ ! "+%"
%! "+" * "+#" #" "+#%
$ !* "+%$ * "+#" & "+"*
!!
注$
#
级
+
轻微变色!有几个气泡!具有轻微可授性&
!
级
+
呈浅蓝色!有少量气泡!具有低可授性&
%
级
+
呈浅蓝色!有较多气泡!具有较低可授性&

级
+
呈蓝色!有
大量连续小气泡!具有高可授性&
$
级
+
呈深蓝色!有连续大气泡!具有更高可授性)
1:W@/
$
RV7>@#/<:T//8.
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./=:8:V7W.:070>/@Y@V78UNUU8@/
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<7Y.0
A
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A
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RV7>@/<:T/U8N@70>87V
A
@0N6U@V/:X=:0W.0N:N//678UNUU8@/
!
<7Y.0
A
<.
A
?
W.Y.)
W
9
&
RV7>@$/<:T/>@@
?
U8N@70>=:0W.0N:N/U.
A
UNUU8@/
!
<7Y.0
A
<.
A
<@VV@=@
?
W.Y.W
9
+
?+?
!
不同烟草材料花粉活力日变化分析
由图
!
可知!
4
$
""
"
#&
$
""
哥西氏烟草花粉活
力均高于
D%!&
和花烟草!
#%
$
""
前花烟草的花粉活
力高于
D%!&
!
#%
$
""
"
#&
$
""D%!&
高于花烟草)一
天内
%
种烟草花粉活力均出现
!
个峰值!分别在
#%
$
""
与
#$
$
""
左右!而
!
种野生烟活力最高值出
现在
#%
$
""
左右!
D%!&
最高值则在
#$
$
""
左右)
4
$
""
哥西氏烟草与花烟草花粉活力达到
"E
以上!
且上午一直保持在较高水平)
#!
$
""
之前
D%!&
花
粉活力一直处于较低水平!至
#%
$
""
达到
+$"E
)
温度是影响花粉活力的一个重要因素!#(!气温日变
化对烟草花粉活力日变化情况有一定影响)上午哥
西氏烟草与
D%!&
花粉活力随温度升高呈上升趋
势!花烟草变化趋势平缓)由于午后
#%
$
""
"
#
$
""
温度过高!达到
"^
左右!
%
种烟草花粉活力均急
剧下降&
#
$
""
后温度不断降低!花粉活力于
#
$
""
"
#$
$
""
间有所回升!
#$
$
""
"
#&
$
""
再次呈现出下
降的趋势)
图
!
!
不同烟草材料花粉活力及气温日变化
b.
A
+!
!
B<@
?
:8@0Y.7U.8.W
9
:X>.XX@V@0WW:U7==:
V@/:NV=@/70>W@6
?
@V7WNV@>7.8
9
=<70
A
@
?+@
!
不同烟草材料间柱头可授性分析
从表
#
中可知!
%
个烟草材料的柱头均具有可
授性!且不同材料间柱头可授性有明显差异!
D%!&
柱头在低可授性
%
级以下有较少分布!集中分布于
高可授性

和
$
级)花烟草柱头可授性主要分布在
低可授性
#
*
!
*
%
级!哥西氏烟草可授性多分布在
!
*
%
级!二者均较少表现高可授性

和
$
级)这说明
栽培品种
D%!&
柱头可授性高!而花烟草和哥西氏
烟草这
!
个野生种柱头可授性偏低)
运用卡方法分析不同烟草材料间的柱头可授性
差异!结果如表
!
所示)哥西氏烟草*
D%!&
*花烟草
柱头可授性的卡方检验达显著水平"
!
#
"+"#
#!说
明
%
种烟草材料间的柱头可授性差异有统计学意
义)
D%!&
分别与花烟草*哥西氏烟草做卡方检验!
均达到显著水平!
D%!&
柱头可授性显著高于花烟草
和哥西氏烟草)对
!
种野生烟的柱头可授性做卡方
检验!
!_"+$*$*
!未达显著水平!表明这
!
种野生
烟的柱头可授性强弱差异不显著)
?+A
!
不同开花天数柱头可授性变化分析
柱头可授性在开花过程中是不断变化的!在不
同开花时间分别给
%
种烟草授各自盛花期的花粉!
结籽率随开花时间的变化可以反映柱头可授性的变
化情况)开花前
!>
的柱头还未完全发育成熟!柱
表
?
!
不同烟草材料间柱头可授性的卡方检验
B7U8@!
!
C<.)/
c
N7V@W@/W:X/W.
A
67V@=@
?
W.Y.W
9
76:0
A
>.XX@V@0WW:U7==:V@/:NV=@/
材料
Z@/:NV=@ 4
5
*
!
!
哥西氏烟草
%-
.
(//0&
*
D%!&
*花烟草
%-*,*)* * ,!+!#"
#
"+"#
D%!&
*花烟草
%-*,*)* $"+"*!$
#
"+"#
花烟草
%-*,*)*
*哥西氏烟草
%-
.
(//0& !+*%$! "+$*$*
D%!&
*哥西氏烟草
%-
.
(//0& *+4$4#
#
"+"#
,#&
%
期
!!!!!!!!!!!!
姚志敏!等$野生烟草花粉活力与柱头可授性及繁育特性研究
头可授性处于较低水平!
%
种烟草的结籽率也较低
"图
%
#)
D%!&
开花后
#>
的结籽率达到最高
4%+4E
!柱头可授性最高!随后
D%!&
柱头可授性
迅速降低)
D%!&
开花前
#>
至开花后
#>
!柱头可
授性强!结籽率高!是杂交授粉的最佳时期)哥西氏
烟草柱头在开花前
#>
已具有较高可授性!开花当
天达到最高后下降!但下降趋势平缓!至开花后
>
仍具有较高的柱头可授性!其柱头高出花药近
$
66
!很难完成自花授粉!这样保持较长时间的柱头
高可授性可以提高借助外部传粉媒介完成授粉的几
率)花烟草柱头成熟较为缓慢!自开花前
!>
至花
后
#>
结籽率一直较低!至开花后
!>
才达到较高水
平!花后
%>
达到最高!随后迅速下降!因此花烟草
的最佳授粉时间宜选在花后
!
"
%>
)
?BC
!
花粉胚珠比
1
!
,
与杂交指数
,23
的估算
?BCB>
!
花粉胚珠比
1
!
,
!
由表
%
可知!栽培品种
D%!&
单花花粉量"
!
#约为
!%,$!"
!每朵花的胚珠数
"#约为
#"
!
D%!&
的花粉胚珠比"
!
%
"
#估算为
#&+*$
!依据
CVN>@0

!"
(的标准!
!
%
"
为
%#+4
"
!+,
时!繁育系统为兼性自交!故判断
D%!&
的繁育系统
为兼性自交类型&野生烟花烟草花粉胚珠比
!
%
"
的
估算值为
*!#+"4
!其繁育系统判断为兼性异交&哥
西氏烟草的花粉胚珠比
!
%
"
约为
!*#+"4
!其繁育
系统为兼性异交)
?BCB?
!
杂交指数
,23
!
试验调查可知!
D%!&
花冠
直径约为
%=6
!大于
&66
!赋值为
%
&在柱头可授期
图
%
!
开花前后不同时间授粉对烟草结籽率的影响
图中不同小写字母表示同一材料不同时间
结籽率差异显著性"
!
#
"+"$
#
b.
A
+%
!
O.XX@V@0W
?
:8.07W.:0W.6@/U@X:V@70>7XW@V
X8:T@V.0
A
.0X8N@0=@:0W:U7==:/@@>/@WW.0
A
V7W@
O.XX@V@0W0:V6788@WW@V/.0W<@X.
A
NV@.0>.=7W@
/.
A
0.X.=70W>.XX@V@0=@:X/@@>/@WW.0
A
V7W@7W
>.XX@V@0WW.6@/:XW<@/76@V@/:NV=@
"
!
#
"+"$
#
内花药开裂散粉!无时间间隔!赋值为
"
&花后雄蕊
略高于雌蕊柱头!花粉可散落于柱头!开花前部分花
药有散粉现象!柱头已有授粉的可能!其赋值为
"
)
依据
O7X0.

#,
(的评判标准!
D%!&
的
"#$
值累计为
%
!判断其繁育习性为自交亲和!但存在一定的异交
现象)花烟草花径为
+$=6
左右!赋值为
%
&柱头
可 授期内有花药开裂散粉!无时间间隔!赋值为
"
&
开花后雌蕊柱头高于花药
#66
以上!雌雄器官在
空间位置上发生分离!赋值为
#
)花烟草的杂交指
数
"#$
累计为

!其繁育系统评判为以异交为主!部
分自交亲和!需要传粉者)哥西氏烟草花冠直径约
为
!+$=6
!赋值为
%
&雌蕊柱头先于花药成熟!在柱
头可授期内花药散粉!赋值为
"
&开花后雌蕊与雄蕊
在空间位置上发生明显分离!柱头高出花药近
$
66
!赋值为
#
)哥西氏烟草杂交指数
"#$
累计值
为

!繁育习性以异交为主!但自交亲和)
?+D
!
不同烟草材料繁育特性分析
表

结果显示!花烟草*哥西氏烟草不去雄不套
袋自然授粉的座果率很低!只有
#&+,E
和
#%+%E
!
远低于栽培品种
D%!&
!去雄*套袋*同株或异株异花
授粉时
!
种野生烟的座果率均明显提高!说明人工
辅助授粉可以提高两种野生烟的座果率)花烟草*
哥西氏烟草及
D%!&
在去雄不套袋的条件下有一定
的结果率!说明
%
种烟草自然条件下均存在异花授
粉现象)不去雄直接套袋时
!
种野生烟单花自交结
实率极低甚至不结果!可能是由于自交不亲和或缺
乏有效的传粉媒介造成的)哥西氏烟草人工辅助同
株异花授粉即自交时座果率达到
4&+,E
!且单果结
籽率高达
4*+#*E
!说明哥西氏烟草自交亲和!单花
自交不结实现象是由于其柱头与花药空间位置分
离!存在传粉障碍且缺乏有效的传粉媒介而导致无
法完成授粉造成的)花烟草人工辅助下的自交座果
率仅有
$+"E
!相对于自然授粉时虽有提高!但明
显低于人工辅助异株异花授粉即异交时的座果率
*#+$E
!而且花烟草自交时的结籽率为
,*+,E
!比
自然授粉时明显提高!但低于异交时的结籽率!异交
表
@
!
花粉胚珠比胚
*
!
E
B7U8@%
!
P:8@0:YN8@V7W.:P
!
I
材料
Z@/:NV=@
单花花粉量
[.0
A
8@X8:T@V
?
:8@0
"
!
#
胚珠数
IYN8@
0N6U@V
"
"
#
!
%
"
哥西氏烟草
%-
.
(//0& #$&"" $$" !*#+"4
D%!& !%,$!" #" #&+*$
花烟草
%-*,*)* !*&"" $!! *!#+",
*#&
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
表
A
!
@
种烟草不同繁育方式下的结实率
B7U8@
!
[@@>/@WW.0
A
V7W@:X%W:U7==:V@/:NV=@/N0>@V>.XX@V@0WUV@@>.0
A
6@W<:>/
材料
Z@/:NV=@
授粉方式
P:8.07W.:0
试验花数
b8:T@V0N6U@V
.0W@/W
座果数
bVN.W
0N6U@V
座果率
bVN.W/@WW.0
A
V7W@
%
E
单果结籽数
[@@>0N6U@V
?
@VXVN.W
单果结籽率
[@@>/@WW.0
A
V7W@
?
@VXVN.W
%
E
花烟草
%-*,*)*
去雄*套袋
567/=N87W.:0
!
U7
AA
.0
A
#$ " "
, ,
去雄*不套袋
567/=N87W.:0
!
0:U7
AA
.0
A
!" # $+"
, ,
不去雄*套袋
1:@67/=N87W.:0
!
U7
AA
.0
A
$" # !+"
, ,
去雄*异株异花授粉*套袋
567/=N87W.:0
!
>.:@=.:N/
=V://)
?
:8.07W.:0
!
U7
AA
.0
A
&$ $* *#+$ $"G 4&+$$
去雄*同 株 异 花 授 粉*套 袋
567/=N87W.:0
!
/76@
/WV7.0=V://)
?
:8.07W.:0
!
U7
AA
.0
A
!" 4 $+" ##3 ,*+,
不去雄*不套袋
1:@67/=N87W.:0
!
0:U7
AA
.0
A
%" $ #&+, %#%C $4+4&
哥西氏烟草
%-
.
(//0&
去雄*套袋
567/=N87W.:0
!
U7
AA
.0
A
#$ " "
, ,
去雄*不套袋
567/=N87W.:0
!
0:U7
AA
.0
A
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, ,
不去雄*套袋
1:@67/=N87W.:0
!
U7
AA
.0
A
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, ,
去雄*异株异花授粉*套袋
567/=N87W.:0
!
>.:@=.:N/
=V://)
?
:8.07W.:0
!
U7
AA
.0
A
%" %" #""+" $&G 44+!&
去雄*同 株 异 花 授 粉*套 袋
567/=N87W.:0
!
/76@
/WV7.0=V://)
?
:8.07W.:0
!
U7
AA
.0
A
%" !4 4&+, $"G 4*+#*
不去雄*不套袋
1:@67/=N87W.:0
!
0:U7
AA
.0
A
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D%!&
去雄*套袋
567/=N87W.:0
!
U7
AA
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A
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, ,
去雄*不套袋
567/=N87W.:0
!
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, ,
不去雄*套袋
1:@67/=N87W.:0
!
U7
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A
!, !# ,,+*
, ,
不去雄*不套袋
1:@67/=N87W.:0
!
0:U7
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.0
A
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去雄*同 株 异 花 授 粉*套 袋
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!
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去雄*异株异花授粉*套袋
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!
U7
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.0
A
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!!
注$, 表示未结实或无法完成统计&不同大写字母表示同一材料不同授粉方式下结籽数差异显著性"
!
#
"+"#
#)
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?
:8.07W.:0
6@W<:>/
"
!
#
"+"#
#
+
结籽率高达
4&+$$E
!说明花烟草以异交为主!自交
亲和性较差!存在部分自交不亲和的现象!同时花烟
草的柱头与花药存在空间传粉障碍且自然条件下缺
少有效的传粉机制!致使花烟草结实性较差)栽培
品种
D%!&
自然条件下的自花授粉座果率
,,+*E
!
远高于自然异花授粉座果率
!$+"E
!说明
D%!&
以
自花授粉为主!但存在自然异交现象)
%
!
讨
!
论
@+>
!
烟草花粉生活力及柱头可授性
花粉活力一方面受遗传因素的影响!表现在不
同类型间*品种间的花粉活力不尽相同#!!!()不同
类型烟草间花粉活力存在差异!但结实率高的
D%!&
花粉活力没有显著高于
!
个野生种!所以花粉活力
不是造成这两种野生烟结实性差的关键因素)花粉
活力还会受到环境因素的影响!由于午后温度过高
导致该时间段内烟草花粉活力下降!与汤日圣等!%(
报道的高温导致水稻花粉活力降低的研究结果相
符)栽培烟杂交育种时!应在
#%
$
""
及
#$
$
""
左右
进行杂交授粉!此时花粉量充足且花粉活力较高!可
以更高效地进行授粉工作)而野生烟哥西氏烟草与
花烟草的花粉在上午已有较高活力!对其人工授粉
可选在上午进行)
柱头具有可授性是植物生殖成功的前提保
证!(!而不同植物的柱头可授性不同!不同品种间
可授性!$(也存在一定的差异)烟草柱头为湿柱头!
表面分泌物可以粘住花粉!与柱头可授性相关!&)!,(!
野生烟及栽培烟亲缘关系较远!柱头分泌物差异较
大!造成可授性存在差异)繁育力除了与花粉活力
有关外!还明显受到柱头可授性的影响!
D%!&
柱头
可授性高于花烟草*哥西氏烟草!可能是
D%!&
相较
于两种野生烟结实性好的一个原因)此外!柱头可
授性与开花时间有关!*(!开花时间影响柱头的成熟
度!所以对可授性具有明显影响!烟草柱头可授性即
随开花时间呈先升后降的变化趋势)柱头可授期及
最佳授粉时期在植物生殖过程中十分重要!很大程
度上影响着传粉率!4(!而且确定最佳授粉时期有助
于建立高效的杂交或自交技术)花烟草*哥西氏烟
4#&
%
期
!!!!!!!!!!!!
姚志敏!等$野生烟草花粉活力与柱头可授性及繁育特性研究
草及
D%!&
在开花前
!>
至花后
>
均具有柱头可
授性!但可授性强弱发生着变化!选择最佳授粉时期
进行授粉可以提高结实率)野生烟花烟草在花后
!
"
%>
才有较强的柱头可授性!最佳授粉时间宜选
在花后
!
"
%>
!哥西氏烟草自开花前
#>
至花后
>
保持着较高的可授性!是其授粉的适宜时期!而栽培
品种
D%!&
宜选在开花前
#>
至花后
#>
进行授粉)
@+?
!
烟草繁育习性
花粉胚珠比
!
%
"
和杂交指数
"#$
及授粉试验
均表明
D%!&
繁育系统为兼性自交!以自花授粉为
主!有一定的异交率!这与颜洪合#$(通过套袋自交
与自然授粉的方法对红花烟草的研究结果一致)烟
草栽培种繁殖更新时应采用套袋自交以防止由于昆
虫或风力传粉造成的品种混杂)
!
%
"
与
"#$
表明
花烟草*哥西氏烟草以异交为主!部分自交亲和!但
需要传粉者)在自然授粉条件下!花烟草*哥西氏烟
草开花后自然脱落!座果率极低!从授粉试验结果来
看造成这两种野生烟结实性差的原因有所差别$花
烟草的柱头略高于花药!倾向于异交!但部分花朵的
花药散粉后可接触到柱头下沿!可以完成自花授粉!
所以花烟草结实性差不仅因为柱头与花药的空间分
离!主要由其部分自交不亲和造成)而哥西氏烟草
的柱头明显高于花药!存在自花授粉的空间障碍!在
外界传粉媒介效率极低的自然条件下无法完成授粉
受精!就会导致自然授粉结实率低的现象)所以野
生烟花烟草*哥西氏烟草繁殖更新时需要建立有效
的传粉机制如增加传粉昆虫及人工辅助授粉等提高
异交率!且针对花烟草的自交不亲和可以采取蕾期
授粉*混合授粉及施用生长调节物质或其它化学物
质等方法%")%!(以提高其结实率)另外!两种野生烟
胚珠数仅约为
D%!&
的
#
%
%
!对繁殖更新中采收足够
量种子增加困难!故种子成熟后应及时采收)
参考文献"

#
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!
蒋予恩
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中国烟草品种资源
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