全 文 ：1 9 95年 6月第 1 7卷 第 3期
西 南 农 业 大 学 学 报 V ol .1 7, N 0 . 3
J o u r n a l o f S o u t h w e
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i e u l t u r a l U n i v e
r s i t y J u n
.
1 9 9 5
苹果属植物的无融合生殖能力研究
毛宝琴 成明昊 刘朝 吉 郑 斌 范明和
(西南农业大学园艺系 ,重庆 6 3 0 7 1 6 )
[摘要】对 20 个苹果属植物种类花粉生活力 .N1 定 、 去雄不授粉 套袋 、 不去雄不
授粉套袋及人工杂交表明 , 在多倍休种类中 ,除海棠花外 , 均无花粉 , 属兼性元融合
生位 。 四倍体种类的无融合生殖能力不低于三倍休种类 。 在二倍休种类中 ,除马尔
康海棠外 , 均有花粉和较 高生活 力 , 无融合生殖能力 , 仅珠眉海棠和花叶海棠有较
低的座果率和结种率 。
主 题 词 : 苹果属 ; 无融合生殖 ;花粉 ;花粉培养
中图分类号 : 5 6 61 . 1
营养系砧木的利用 ,解决了普通实生砧木在早期结果习性和丰产性不一致的缺点 。但这
类砧木有繁殖系数低 、 易传播病毒 。 据 H a im a 报导 , 已发现具有无融合生殖能力的植物有 35
个科 , 30 。 多个种 〔`〕 。 蔷薇科植物中更为普遍 。 无融合生殖实生砧木 , 可以解决营养系砧木的
缺点 , 在栽培和育种上均具有重要的理论和实践价值 。
本实验对苹果属植物 20 个种类的无融合生殖特性进行了研究 , 旨在为栽培及育种提供
参考 。
1 材料与方法
以我校果树研究室 1 9 8 4 年实生繁殖的 20 个苹果属 (材 d l u : )植物种类为试材 (表 1 ) 。 将
镜检有花粉粒的试材用 15 % 蔗糖琼脂培养基培养 ,观察花粉发芽率 , 以 作为父本取舍的依
据 。
花粉有生活力的种类 , 去雄不授 粉套袋 ; 无花粉的种类 , 不去雄不授粉套袋 , 每处理约
10 0 朵花 , 以测定其无融合生殖能力 。
用花粉有生活力的种类作父本 , 对无花粉的种类进行人工授粉套袋 , 以测定其无融合生
殖特性是兼性或专性 。 处理后 7一 10 天去袋 , 1 个月后调查其座果率 ,成熟后 ,分别随机采果
20 ~ 30 个 , 统计种子数量 。 用不授粉套袋的种子数与 自然授粉种子数的比值 , 作为无融合生
殖结种率和无融合生殖能力〔 2 , 。
2 结果与讨论
2
.
1 花粉生活力
表 1 表明 , 在 1 个多倍体种类中 , 除来源于北京植物 园的海棠花外 , 均无花粉粒 ; 9 个
二倍体种类中 ,除马尔康海棠外 ,均有花粉粒 。 花粉粒都具有不同程度的生活 力 。
本文属国家自然科学基 金资助项 目《 39 2 7 04 % 》。收稿日期 : 1 9 9 5一 0 3一 22
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xdzk. 1995. 03. 012
第 17 卷第 3期 毛宝琴等 苹果属植物的无融合生殖能力研究
2
.
2无融合生殖能力
在 n个多倍体种类中 ,除海棠花的座果率 ( 1 . 4铸一 1 . 6俗 )极低外 ,其它 10 个种类的座
果率为 52 . 8 %一 90 . 3铸 ; 结种率为 62 . 5%一 8 . 9呱 。 表明多倍体种类多具有较强的无融合
生殖能力 (表 1 ) 。
在 9 个二倍体种类中 ,除珠眉海棠 ( 3 . 8 % ) 、 花叶海棠 ( 3 . 0 % )有较低的座果率外 ,其余
种类的座果率均为零 ,表明二倍体种类一般不具有无融合生殖能力 。 但马尔康海棠无花粉 ,
其座果率 ( 38 . 9%一 37 . 3呱 )则较高 ,结种率达 85 . 7% (表 1 ) 。
表 1 花粉 、 座果率及结种率
名 称 来 源
花粉发 去雄套袋 不去雄 种子数 /果
芽率 座果率 套袋座 自然 去雄 不去雄
( % ) ( % ) 果率 ( 写 ) 授粉 套袋 套袋
结 种率
( % )
花粉拉
卢氏三叶海棠
M
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贵州三叶海棠
M
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石柱三 叶海棠
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河南郑 州 3X 无
贵州遵义 3X 无 7 5 . 0 8 4 .
无X八j内J几Jn4空d四 川石住 1 . 0
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…q乙八J0OC亡口亡J内Ot矛匕UQ湖北海棠M . h uP e h e n s i s 四 川南坪四川重庆江北四 川石往
四 川马尔康
四 川盐源
平邑甜茶
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泰 山海棠
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海棠花
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山定子
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毛山定子
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金县山定子
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垂丝海棠
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珠眉海棠
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陇东海棠
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花叶海棠
M
. 打 a n ` i ot r ia
三叶海棠
M
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马尔康海棠
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. 功 a er k a n g e n ` 15
辽宁兴城 0 6 2
山东青岛 3X 无 9 0 .
北 京植物园 3 X 有 6 5 . 0
辽 宁兴城 Z X 有 47
辽 宁熊岳 ZX 有 3 4
辽宁金县 Z X 有 2
云 南农大 Z X 有
辽宁兴城 Z X 有 45
四 川小金 Z X 有 5 0 .
532.9有X,é口`O四川阿坝
美国
辽宁多流 岛
四 川马尔康 ZX 无
3
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0
0
0
3 8
.
9 3 7
表 2 表明 ,选用花粉生活力较强的不同种类 ,分别与多倍体种类进行杂交 ,均有较高的
2 2 2西 南 农 业 大 学 学 报 19 9 5年 6月
座果率 ,并获得成熟饱满的种子 。 董绍珍等对三叶海棠系和湖北海棠系的一些多倍体种类进
行杂交 ,均获得一定 比例的杂种 〔幻 ,但尚未发现有专性的无融合生殖 。 可以认为 , 本试验中的
三叶海棠系和湖北海棠系的多倍体种类 ,是兼性无融合生殖 。
表 2 多倍体种类杂交的座果率及结种数
山定子 毛山定子 海棠花 珠眉海棠
母 本 座果率
(写 )
种子数
(果 )
座果率
(沁 )
种子数
(果 )
座果率
(% )
种子数
(果 )
座果率
( % )
种子粒
(果 )
卢 氏三叶海棠 8 8 . 9 2 . 1 一 一 一 一 一 一
贵州三叶海棠 9 0 . 3 0 . 7 6 5 . 6 0 . 8 8 9 . 5 一 9 3 . 2 1 . 2
石柱三叶海棠 6 1 . 2 1 . 0 5 4 . 3 1 . 3 6 9 . 1 1 . 2 8 4 . 9 1 . 4
南坪湖北海棠 8 7 . 3 1 . 1 一 一 7一 1 1 . 4 8 2 . 5 0 . 6
江北湖北海棠 7 3 . 6 2 . 1 8 6 . 9 2 . 2 6 4 . 7 1 . 4 7 7 . 3 1 . 7
石柱湖北海棠 7 7 . 6 1 . 3 7 3 . 6 2 . 1 8 3 . 5 1 . 7 7 6 . 5 2 . 3
马尔康湖北海棠 9 1 . 2 1 . 7 6 5 . 5 1 . 5 4 5 . 8 一 5 7 . 1 一
盐源湖北海棠 7 8 . 9 1 . 9 9 0 . 6 1 . 7 7 5 . 3 2 . 0 7 8 . 7 2 . 0
平邑甜茶 8 5 . 9 1 . 7 8 1 . 1 1 . 1 9 4 . 3 1 . 0 7 5 . 9 0 . 8
泰 ILJ 海棠 6 1 . 3 2 . 2 7 3 . 7 0 . 6 4 9 . 0 0 . 4 6 0 . 4 1 . 8
无花粉与无融 合生殖相关 。 三叶海棠类无假受精问题 〔2 〕 。 具有无融合生殖特性的种和类
型都是多倍体 ,但无专性无融合的种类 〔` , 。 这与本试验的结果一致 。
在二倍体中 , 无融合生殖甚为罕见 〔5 , 。 在本试验中 ,二倍体的珠眉海棠和花叶海棠有较
低的座果率 , 并有少量饱满种子 。 二倍体植物是否绝对无无融合生殖能 力? 控制无融合生殖
的基因是否扩散到二倍体中去了 〔 5 , ? 尚需进一步研究 。
北京植物园的海棠花为三倍体 ( 2n 一 x3 ~ 5 1) 植物 〔 7〕 ,但其花粉发芽率达 65 % ,作父本
均有较高的座果率和种子数 (表 2 ) , 表现出明显的二倍体生殖特性 。 马尔康海棠是苹果属一
新种 , 为 2n 一 x2 一 34 植物 〔的 ,但无花粉与其它二倍体种类明显不同 , 具有无融 合生殖能力 。
因此 , 海棠花和马尔康海棠的染色体倍性有待进一步研究 。
盐源湖北海棠为四倍体 ( 2n 一 x4 一 68 )植物 〔 7 , 。 其座果率为 83 . 8% ,高于同种的南坪湖
北海棠 ( 5 2 . 8 % ) 、 马尔康湖北海棠 ( 5 9 . 1% ) 、 石柱湖北海棠 ( 7 0 . 2 % ) 、 江北湖北海棠 ( 6 5 . 2% )
等三倍体植株 ,也高于不同种的三叶海棠系的三倍体植株 。 其结种率为 82 . 6% , 高于同种的
马尔康湖北海棠 ( 68 . 。 % ) 、 石柱湖北海棠 ( 68 . 3% ) 、 江北湖北海棠 ( 73 . 3 % )等三倍体植株 ,
而与三倍体三叶海棠的结种率相近 。 可知四倍体植株的无融合生殖能力并不低于三倍体 。
多倍体的座果率与结种率无相关性 。如南坪湖北海棠的座果率最低 ( 52 . 8% ) ,但结种率
最高 ( 8 . 9% ) 。 所以 . 不能以座果率的高低 , 衡量不同种类间无融合生殖能力的强弱 。
第1 7卷第 3期 毛宝琴等 苹果属植物的无融合生殖能力研究2 2 3
参 考 文 献
1 Hn an aw w
. 等 , 无融合生殖的鉴别及其在植物育种中的应用 . 王一民译 . 国外遗传与育种 , 19 8 , ( 3 ) :
1 5~ 1 9
2 董绍珍等 . 苹果属植物与无融合生殖 . 果树科学 , 19 87 , 4 ( 4 ) : 27 ~ 29
3 刘捍中等 . 无融合生殖苹果属植物的某些特性 . 园艺学报 . 19 89 . 1 6 ( l ) : 1~ 4
4 儿n a cS h m id t . 评价无融合生殖的标准和程序 . H o r t cS ie n e e , 1 9 8 8 , 2 3 ( 1 ) : 7 0
5 A sk
e r
S
. 李显文译 . 植物无融合生殖研究进展 . 国外遗传与育种 , 1 982 , (2 ) : 1~ 10
6 梁国鲁 . 中国苹果属植物染色体观察 . 植物分类学报 , 1 9 87 , 2 5 ( 6 ) : 4 37 ~ 4 41
7 梁国鲁等 . 中国苹果属植物染色体数 目新观察 . 西南农业大学学报 , 19 91 , 1 3 (4 ) : 25 ~ 29
8 成明昊等 . 苹果属一新种— 马尔康海棠 . 西南农业大学学报 , 1 9 92 , 14 (4 ) : 31 7~ 319
A R E S A R C H O N T H E A B I L I T Y O F A P O M I X I S
IN M A L U S P L A N T S
M a o B a o q i n ; C h i n M i n g h a o ; L i u C h a o j i ; Z h e n g B i n g ; F a n M i n g h e
( D e p a
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r e , S o u t h w e s t A g
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U n i v e r s i t y
,
C h o n g q i n g 6 3 0 7 1 6 )
A b S t I’ 8 C t
T h is e x P e r im e n t h a s b e e n e a r r i e d o u t i n t h r e e t r e a t m e n t s
: 1
.
e a s t r a t e d f lo w e r w i t h o u t
p o l li n a t i o n w a s b a g g e d ; 2
.
f lo w e r w i t h o u t e a s t r a t i o n a n d a r t i f i e ia l p o l l i n a t io n w a s b a g g e d ;
3
.
a r t i f i e i a l e r o s s i
一1 9 t r e a t m e n t
.
T h e p o l l e n v i a b i l i t y i n t h e p e r io d o f f lo w e r b u d a n d p e r e e n t a g e o f f r u i t s e t t i n g a n d
s e e d b e a r i n g i n 2 0 M a l u s s p e e i e s w e r e s t u d ie d
.
T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t a l l o f t h e p o l y p l o id
s P e e i e s
, e x e e P t M a l u s s P e e t a b i l i s
,
h a v e a P o m i e t i e a b i l i t y b u t n o t a n y P o l l e n
.
T h e s e s P e e i e s
a r e f a e u l t a t i v e l y a p o m ix i s
.
T h e a P o m i e t ie a b il i t y o f t e t
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.
H o w e v e r
,
t h e P l a n t o f M
.
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.
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.
T h is p a p e r a l s o p u t s
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.
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.
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.
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;
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