【摘 要】
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普通油茶(Camellia oleifera Abel.)属于山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia L.)植物,是我国南方重要的木本食用油料树种。普通油茶秋冬季开花,花期气候条件是影响开花授粉和产量的主导因子之一,如何有效调控花期以避开不利天气成为油茶产量提升的技术难题。因此,本研究以不同花期类型普通油茶‘华硕’(11月盛花期)和优系‘春花2号’(3月盛花期)为材料,采用体式显微镜观
【基金项目】
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国家重点研发计划项目课题“木本油料重要性状形成与调控”(2018YFD1000603); 湖南省自然科学基金面上项目“瓣化型细胞质雄性不育油茶花药绒毡层异常程序性死亡机制”(编号:2021JJ31157);
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普通油茶(Camellia oleifera Abel.)属于山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia L.)植物,是我国南方重要的木本食用油料树种。普通油茶秋冬季开花,花期气候条件是影响开花授粉和产量的主导因子之一,如何有效调控花期以避开不利天气成为油茶产量提升的技术难题。因此,本研究以不同花期类型普通油茶‘华硕’(11月盛花期)和优系‘春花2号’(3月盛花期)为材料,采用体式显微镜观测、石蜡切片法、免疫胶体金和透射电镜技术,观察普通油茶花芽分化特性;通过酶联免疫吸附法(ELISA),分析普通油茶花芽分化过程中内源激素变化规律;运用植物生长调节剂对‘华硕’和‘华金’田间喷施试验,分析植物生长调节剂对其花期和内源激素的影响,以期探明不同花期类型普通油茶花芽分化特性,为油茶花期调控技术和丰产栽培提供科学依据。主要研究结果如下:(1)不同花期类型普通油茶花芽分化特性比较。采用石蜡切片观察不同花期类型普通油茶‘华硕’和‘春花2号’的花芽分化及发育进程,发现‘华硕’和‘春花2号’均在5月下旬开始花芽分化,花芽分化进程分别历时166天和198天,可根据发育特性划分为14个阶段;在6月下旬‘华硕’花芽处于雌蕊形成期,而‘春花2号’花芽还处于雄蕊形成期,‘华硕’比‘春花2号’花芽分化提前7-10天;到了 10月上旬‘华硕’和‘春花2号’均处于雌雄蕊成熟期。通过普通油茶花芽分化过程中IAA免疫胶体金观察,发现雌雄蕊形成期IAA主要分布在顶端分生组织中;在小孢子母细胞时期,小孢子母细胞和绒毡层分布较多的IAA。通过透射电镜观察‘华硕’花药发育过程,发现花药在小孢子母细胞时期绒毡层内线粒体和粗面内质网丰富;在小孢子晚期,绒毡层细胞空泡化、不均匀分裂现象明显;在成熟花粉时期,花粉粒中含有大量的淀粉粒以及少量脂滴,绒毡层已基本降解完;透射电镜观察‘春花2号’花药发育情况,与‘华硕’基本一致。(2)不同花期类型普通油茶花芽分化过程中内源激素比较。采用酶联免疫吸附法测定‘华硕’和‘春花2号,花芽分化过程中的花芽赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素(ZR)4种内源激素含量,发现在花芽分化的整个过程中,‘春花2号’的IAA和ZR含量分别显著高于‘华硕’14.03%-259.84%和43.89%-566.12%;‘春花2号’1 1个阶段的ABA含量显著高于‘华硕’25.41%-124.62%;‘春花2号’的GA3含量在花芽发育至阶段13(二核花粉时期)时较‘华硕’高出37.79%,两个品种在开花过程的其他阶段含量基本一致。‘华硕’和‘春花2号’的ABA/GA3在阶段1 1(单核小孢子中央期)之后均呈显著下降趋势,‘春花2号’的ZR/GA3在阶段12(单核小孢子靠边期)时达到最高峰值58.24。(3)植物生长调节剂对普通油茶的花期调控。分别在7月上旬(雌雄蕊形成期)和10月上旬(雌雄蕊成熟期)喷施植物生长调节剂(赤霉素GA、多效唑PAC、茉莉酸甲酯MeJA和茉莉酸甲酯抑制剂SHAM),探究其对普通油茶‘华硕’和‘华金’花期的调控作用。结果表明喷施800 μM GA对‘华硕’和‘华金’均延迟开花,0.6 mM MeJA对‘华硕’和‘华金’均提前开花。与清水对照相比,800 μM GA处理可推迟‘华硕’和‘华金’花期7天,使‘华硕’和‘华金’雌雄蕊成熟期花芽内源ZR的含量分别降低52.18%和110.08%;0.6 mM MeJA处理均可有效提前‘华硕’和‘华金’盛花期14天左右,使‘华硕’和‘华金’雌雄蕊成熟期花芽内源GA3的含量分别提高29.90%和112.88%,GA4的含量分别提高25.90%和30.60%,MeJA的含量分别提高20.24%和23.10%。以上研究表明,喷施不同类型的植物生长调节剂可有效调控普通油茶花期。
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