核桃(Juglans regia L.)不仅是重要的木本油料树种,也是新疆南疆盆地的主栽经济林树种之一,但是对于其生殖生物学特性与果实生长发育之间的关系缺乏深入认识。为此,本研究以新疆南疆盆地特色主栽早实核桃品种之一的‘新新2号’(J.regia‘Xinxin2’)为研究对象,采用田间试验与室内指标分析相结合的方法,通过对其花芽形态分化、雌雄配子体发育、花粉飞散时空格局、不同授粉方式下的授粉亲和性及花粉管生长、不同授粉和授粉隔离方式下果实生长发育的观察/观测,分析了其花芽形态分化及雌雄配子体的发育过程,研究了授粉方式与受精过程、授粉方式和生殖方式与果实生长发育之间的关系。主要研究结果如下:‘新新2号’核桃雌雄花芽形态分化为期10个月,雄花芽比雌花芽提前约1周完成分化。雌雄配子体形成需35 d。雄配子体在发育过程中若减数分裂阶段分配异常,则会导致核桃花粉异常。在雌花分化中若不能正常形成胚珠,则会导致雌花异常。‘新新2号’核桃雄花散粉期持续约一周,其中散粉盛期有4 d,12:00—14:00是日间花粉通量最大的时段。雄花散粉期花粉通量时空格局受风速、风向和空气温度影响较大,且与花粉飘浮高度成反比。自然条件下‘新新2号’核桃品种存在自花授粉的机率。‘新新2号’核桃自然授粉、人工辅助自花授粉和人工辅助异花(‘温185’(J.regia‘Wen185’))授粉方式下,其花粉在柱头上的萌发时间格局和花粉管生长延伸完成受精的时间格局存在极显著差异(P<0.01)。花粉在柱头上8~36 h内完成萌发,完成受精至少需要10 d,其中人工辅助异花授粉不仅花粉完成萌发所需时间最短(8 h),而且完成受精所需的时间也最短(10 d)。‘新新2号’核桃自然授粉、人工辅助自花授粉、人工辅助异花授粉和去雄套袋授粉隔离、聚乙烯醇涂封柱头授粉隔离方式下,其果实生长发育过程存在显著差异(P<0.05),表现为人工辅助异花授粉果实单果重和体积最大,且授粉后130 d人工辅助异花授粉的果实单果重、三径以及坐果率和饱满率统计结果均为最高,去雄套带隔离的最低,两者单果重和三径差异显著(P<0.05),其他授粉和授粉隔离的介于两者之间。自花授粉和孤雌生殖(授粉隔离)的果实在生长发育中易出现子叶发育不对称、畸形和果型小等现象,并且孤雌生殖的果实易出现空壳现象。‘新新2号’核桃雌雄花器官发育异常、自花授粉和孤雌生殖均会增加果实发育异常的概率。