梭梭繁育系统和花后生殖休眠对结实的影响

Combined field investigation with laboratory test, the breeding system traits and correlated index of "after flowering reproductive dormant" were analyzed. After bagging and artificial manipulation, the consequence of mating system and inbreeding depression on seed setting was analyzed. Whether biological, ecological barrier and apomixes existed during "flowering-after flowering reproductive dormant-fruiting" process will be detected, meanwhile, the consequence of reproductive mode on seed setting and the ecological evolutionary mechanism were proclaimed. Furthermore, the key regulating factor on"after flowering reproductive dormant" and the embryonic development of macrospore, microspore and embryo sac will be observed. The consequence of"after flowering reproductive dormant" on offspring reproduction will enrich its own knowledge hierarchy. Moreover, it will not only provide scientific basis for this specific dormant phenomenon, but also apply to breeding research of Haloxylon ammodendron. Ultimately, it will provide technician support for the protection work of this endangered species.

本项目通过对梭梭繁育系统特征及"花后生殖休眠"相关指标的分析，采用野外调查与室内观测相结合的方法，对梭梭进行套袋及人工操作实验，分析交配系统以及近交衰退效应对结实的影响。弄清开花-花后生殖休眠-结实过程中有无生物学、生态学障碍，查明梭梭在有性生殖过程中是否伴随无融合生殖现象及发生规律，明确梭梭的生殖方式，揭示梭梭生殖方式对结实的影响和该方式的生态进化机制。研究"花后生殖休眠"的关键调控因子，弄清花后生殖休眠全过程中大、小孢子体、胚囊等胚胎的发育；探索解除"花后生殖休眠"后对子代繁育的影响，丰富完善"花后生殖休眠"的知识体系，为"花后生殖休眠"特殊生殖现象的认识提供科学依据，同时可将这一特性应用于梭梭育种研究，最终为濒危物种梭梭的保护提供技术支持。

“花后生殖休眠”是古尔班通古特沙漠梭梭适应环境的一种表现。本项目主要研究了梭梭花的形态特征、交配系统对结实的影响，开展开花一花后生殖休眠-结实过程的胚胎学研究，梭梭的生殖方式以及生殖方式对结实的影响。通过控制实验研究了“花后生殖休眠”的关键调控因子，找出了打破.花后生殖休眠”的主导因素，弄清了解除“花后生殖休眠”后对子代发育的影响。主要研究结果：1、套袋试验表明，人工自交授粉得到了与人工异交授粉相似的结实率，表明该植物自交亲合性很高，因此，梭梭交配系统为混合交配系统，兼性无融合生殖。2、光照时间是调控梭梭RDAF的关键因子，12.5 h左右的光照长度是梭梭植物保持或解除RDAF的临界阈值。3、短日照处理缩短了梭梭的生殖过程，经过30天的短日照处理，内源激素的含量基本达到自然状态下梭梭子房开始发育时的含量，生长促进型激素的含量比自然状态下梭梭子房开始发育时的含量要低，脱落酸的含量比自然状态下梭梭子房开始发育时的含量要高。4、梭梭在用短日照处理后，在30天内可溶性蛋白和可溶性糖的含量都呈现增加趋势。梭梭子房内的蛋白酶的活性快速增加。短日照处理后30天内，脂肪酶的活力呈现持续上升的趋势，说明脂肪分解的效率越来越高。5、经过正常的“生殖休眠”过程的种子的出苗率大于短日照打破“休眠”产生的种子的出苗率。一年内经过两次生殖过程的三年生植株，在来年春季的生长势要弱于完全自然状态现完成自然生理周期的植株。. 本项目研究得到了大量数据和图片，这为阐明 “梭梭有性繁殖存在障碍”这一核心问题提供了依据，研究结果将直接服务于该物种的保育，并为深入理解荒漠环境繁殖生态学热点命题的生态进化及适应机制提供理论数据及个例分析。