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梨是配子体自交不亲和果树,生产中必须配置适宜授粉品种或通过人工授粉才能保证产量。自交亲和品种在梨果生产中具有很大优势,20世纪80年代日本已将其作为果树育种的重要任务,且已从“二十世纪（Nijisseiki,基因型S2S4）”中选出自交亲和性栽培种“奥嘎二十世纪(Osa-Nijisseiki,基因型S2S4SM)”,并对其进行了深入的研究。鸭梨是我国白梨系统代表品种,已从中选出金坠梨、魏县阎庄自花结实鸭梨等自交亲和变异,但对其自交亲和机理的研究还未开展,这极大限制了我国梨自交不亲和性研究和自交亲和品种选育工作的开展,因此急需对其亲和机理进行深入研究。 本研究以鸭梨、金坠梨、魏县阎庄自花结实鸭梨为试材,研究了它们的自交不亲和强度、与自交不亲和相关的生理生化机制、自交亲和变异的分子机理及自交不亲和的调控技术,主要结果如下。 1.通过对17个品种自花授粉试验、授粉花柱半离体培养后观察从花柱基部伸出花粉管的数量和花柱比率,来鉴定品种的自交不亲和强度。确定了自交不亲和强度弱的品种5个,即为金坠梨、魏县阎庄白花结实鸭梨、爱宕梨、绿宝石、新雪;中等的4个,分别为喜水、八月红、秦丰、二十世纪;自交不亲和强度强的8个,分别为幸水、丰水、新兴、博斯克、鸭梨、黄金梨、帕克胜利、雪花梨。 2.在生理生化机制方面,发现POD与自交坐果率呈极显著负相关关系,与花序坐果率和花朵坐果率的相关系数分别达到-0.935和-0.888;SOD、CAT、MDA与自交坐果率无显著相关关系。鸭梨、雪花梨自花和异花授粉后,花柱SOD、POD、CAT活性、MDA含量变化均呈单峰曲线,SOD、POD、MDA在授粉后24h达到高峰,CAT活性在授粉后48h达到高峰;在授粉后同一时期,花柱SOD、CAT活性异花授粉高于自花授粉,而POD活性、MDA含量异花授粉低于自花授粉。 3.激素与自交不亲和性关系方面,鸭梨的自交亲和变异金坠梨授粉前花柱中促进生长的激素IAA、GA3、ZR含量均极显著高于鸭梨,而ABA含量极显著低于鸭梨。2品种自花授粉后72h内,花柱内IAA、ZR含量呈下降趋势;在授粉后24h时内GA3含量下降,然后上升;金坠梨花柱ABA含量授粉后24h内上升,然后下降;鸭梨花柱ABA含量在白花授粉24h内处于下降趋势,然后上升;鸭梨异花授粉24h后花柱内IAA、GA3、ZR含量与金坠梨自花授粉的相近。2个品种自花、异花授粉后IAA氧化酶活性变化与花柱IAA含量变化趋势相反;鸭梨异花授粉后花柱IAA氧化酶活性在同一时间低于白花授粉;金坠梨白花授粉后花柱IAA氧化酶活性一直低于鸭梨,且白花授粉24h以后与鸭梨异花授粉花柱IAA氧化酶活性接近。 4.花柱提取液对各品种花粉萌发和花粉管生长均有一定程度抑制作用;随着培养基中添加花柱提取液浓度的提高,花粉萌芽率降低,花粉萌发受抑制程度提高;花粉管生长受抑制程度加剧。鸭梨花柱提取液对鸭梨、魏县阎庄自花结实鸭梨花粉萌发和花粉管生长的抑制程度大于金坠梨;金坠梨花柱提取液只对魏县阎庄自花结实鸭梨花粉萌发和花粉管生长的抑制作用较大,而对金坠梨、鸭梨花粉萌发的抑制作用较小;培养基中添加魏县自花结实鸭梨花柱提取液,对鸭梨和金坠梨花粉萌发和花粉管生长的抑制作用较大,而对魏县自花结实鸭梨花粉萌发和花粉管生长的抑制作用较小。