玫瑰（Rosa rugosa）是我国传统名花，其基因组中含有芳香、抗旱、抗黑斑病等优良性状基因，是蔷薇属花卉育种的重要种质资源。但由于玫瑰花期短、花型花色单调而未能在园林应用中普及。玫瑰与月季（Rosa chinensis）杂交对改良玫瑰种质、培育高观赏性、高抗性玫瑰新品种具有重要意义。但多年来由于一直未搞清二者杂交不亲和性的根本原因而使育种工作进展缓慢。本实验室在做玫瑰与月季种间杂交时原设定采用张绍铃等的方法切割花柱观察花粉管顶端生长变化，但这种方法难以准确分清花柱组织与花粉管组织而导致研究无法继续进行，需要另辟新径。本研究使用玫瑰花柱提取液对玫瑰及月季花粉进行培养，花粉管顶端囊泡采用FM4-64标记，花粉管顶端钙离子采用Fluo-3AM标记，在激光共聚焦显微镜下观测，花粉管形态变化采用光学显微镜观测，以观察玫瑰花柱提取液对玫瑰及月季花粉管生长的影响，探讨玫瑰与月季种间杂交不亲和性机理。主要研究结果如下：1.实验得到了不同培养条件下花粉萌发率、花粉管长度的变化，‘红帽子’月季花粉在添加‘珲春’玫瑰花柱提取液前后，花粉萌发率、花粉管长度均发生显著变化，而‘紫枝’玫瑰花粉在添加‘珲春’玫瑰花柱提取液前后花粉萌发率、花粉管长度差异不显著。这表明‘珲春’玫瑰花柱提取液显著抑制‘红帽子’月季花粉萌发和花粉管伸长，而对于‘紫枝’玫瑰抑制作用不显著。2.通过光学显微镜观察，标准培养基培养的‘红帽子’月季花粉管、‘紫枝’玫瑰花粉管生长速度及顶端结构正常，‘珲春’花柱提取液培养的‘红帽子’月季花粉管生长速度明显减慢，且花粉管发生变形生长，部分花粉管顶端细胞壁增厚，产生胼胝质沉积，而相同培养基的‘紫枝’玫瑰花粉管生长速度只略微减慢，且生长形态正常，顶端无胼胝质沉积。3.不同培养条件下花粉管顶端囊泡分布发生变化，标准培养基中培养的‘红帽子’月季花粉管和‘紫枝’玫瑰花粉管顶端均有清晰的Ｖ型着色，至亚顶端荧光逐渐减弱；而‘珲春’玫瑰花柱提取液中培养的‘紫枝’玫瑰花粉管顶端V型着色但荧光强度减弱。相比而言，‘珲春’玫瑰花柱提取液中培养的‘红帽子’月季花粉管顶端荧光微弱且囊泡分布无规律性。总体来看，生长正常的月季花粉管顶端有大量囊泡聚集，而在顶端未有囊泡聚集的花粉管则出现了生长缓慢、停止、变形的现象。并且在部分几乎看不到囊泡分布的花粉管中，花粉管顶端细胞壁增厚，产生大量胼胝质，这表明玫瑰花柱提取液作用于月季花粉管顶端囊泡，使花粉管生长受阻，花粉管顶端产生胼胝质沉积。4.不同培养条件下花粉管顶端钙离子分布、钙离子波动情况不同，标准培养基中培养的‘红帽子’月季花粉管及‘珲春’玫瑰花柱提取液中培养的‘紫枝’玫瑰花粉管，钙离子在其顶端10-20μm处集中分布，呈现梯度变化，且钙离子波动明显；‘珲春’玫瑰花柱提取液中培养的‘红帽子’月季花粉管顶端钙离子梯度变化不明显，且钙离子波动微弱，在花粉管发生形态改变的位点及分裂新生的两个花粉管顶端均观测到较强荧光，这说明钙离子分布与花粉管生长关系密切。总体来看，‘珲春’玫瑰花柱提取液中培养的‘红帽子’月季花粉管顶端钙梯度消失，花粉管生长缓慢、变形并最终停止。部分花粉管顶端细胞壁增厚，产生胼胝质沉积。这表明玫瑰花柱提取液破坏了月季花粉管顶端钙离子分布，导致花粉管生长受阻，顶端产生大量胼胝质。