摘要芦苇是挺水植物,其在野生状态下不容易获得高产。通过对芦苇开花及授粉习性进行研究,探讨了其开花的时间分布、花序开花顺序、温湿度对开花的影响以及授粉过程中雌雄蕊的特征,为芦苇的人工栽培及优良品种选育提供依据。
关键词芦苇;开花习性;授粉习性;开花顺序
盘锦市滨海湿地面积为19.1万hm2,其中芦苇湿地面积8万hm2,年产芦苇50万t左右,随着芦苇生产的不断发展,品种的老化已经制约了芦苇产量的增加,选育优良的芦苇新品种势在必行[1-4]。然而关于芦苇开花和授粉习性的研究尚未见报道,为此笔者于2008~2009年进行了科学观察,对盘锦地区芦苇的开花和授粉习性进行了研究。
1材料与方法
在试验小区中选择10株生长发育较好的、无病虫害的芦苇植株作为调查植株,于抽穗期挂上标记,同时记载抽穗日期。在调查植株的第1朵花开放时,每隔2h观察记录1次开花小穗数量及其在花序上的分布,同时记录温、湿度。每次观察完毕,用镊子将已开过花的小穗摘掉,以免混淆。在开花中选5~7个小穗观察各小穗所含的花粉数、开花顺序和1个小穗开花所需的时间。对芦苇的授粉习性采用单株隔离观察。春季分别栽植3盆芦苇,抽穗后将1盆放在室外作对照,2盆放在室内隔离。每盆选择2株,1株套袋,1株不套袋。在成熟后分别剪下各穗,在解剖镜下观察结实情况,并计算结实率。
2结果与分析
2.1开花时间分布
研究结果表明,芦苇从出芽至抽穗大约120d,抽穗至开花需25d左右,开花至成熟需30d左右,全生育期需180d。wwW.11665.com
观察发现,芦苇从抽穗至开花的时间比一般禾本科作物长,多在8月20日左右抽穗,9月15日左右开花。说明芦苇抽穗时小花尚未发育成熟。在18~30℃温度条件下,每株芦苇的穗从开始开花至开花终止共需3~4d。从开花数量看,见花后第1天开花小穗数占总小穗的1/2以上,以后各天开花数量依次减少,芦苇开花比较集中,前2d开花数已达80%以上(见表1)。
2.2花序开花顺序
芦苇是圆锥花序,只生在茎秆顶端,抽穗时秆高基本不再增加,转入生殖生长阶段。各株芦苇的花序大小因植株生长状况及品种而异,一般长10~40cm。本研究中观察株花序平均长20cm,花序主轴由轴节上的各分枝所组成,主轴中下部分枝多且长,同时小穗多生在2级、3级枝梗上,各分枝上的小穗数也少(见表2)。
2.3温度与湿度对开花的影响
芦苇在温度18~30℃,相对湿度45%~100%的条件下,昼夜均能开花。中午至傍晚开花数量多,午夜至凌晨开花数量少。开花高峰在每日的17时左右(见表3)。
2.4授粉过程中雌雄蕊特征
芦苇小穗通常含3~7朵花,小花无柄互生在1条小穗轴上。每朵可孕小花含3个雄蕊和2个羽毛状雌蕊,开花前包在内外稃中。开花时颖片先开,露出小花基盘毛,而后各小花稃片自下而上依次张开,露出雌雄蕊。从开颖至第1朵小花开放需20~30min。第1朵花通常为雄性花,基盘无毛,稃片中只具3个雄蕊,无雌蕊,第2朵以上的都是两性花。相邻2个小花开放间隔约10min。小花开放时,稃片张开先露出3个雄蕊花药,20~30min后雌蕊柱头才伸出。花药伸出后约1h才能散分,柱头接受花粉后逐渐枯萎,整个授粉过程完成后稃片和颖片又慢慢闭合。
3结论与讨论
研究得知,芦苇的开花顺序是主轴上部分枝顶端的小穗先开花,然后向各分枝顶端的小穗发展。基部分枝下部的小穗和顶端小穗开花时间相隔2~3d。掌握芦苇开花的这一特点,可在配制杂交组合时做短期的花期调节。
根据研究分析,芦苇虽然全天都能开花,但在温度低于20℃,相对湿度高于90%,开花数量大大减少。根据该特点也可以通过人工调节温湿度来进行短期的花期调节,以利于杂交育种。芦苇小穗含多个小花,而且每朵小花都被稃片和颖片包被着,在开花前很难进行人工去雄。但在开花时雌雄蕊不同时露出,而且在雄蕊伸出时不立即散粉,根据该特点,可以掌握时机,在开花时做少量的人工去雄杂交。
通过2年对芦苇授粉习性的观察研究,发现芦苇同株花粉和柱头亲和性很差,同株授粉结实率很低。根据套袋株和隔离株的检查,结实率仅为5%左右,而对照株结实率为50%以上,这说明芦苇是异花授粉植物。在进行杂交育种过程时,应按照异花植物的育种程序进行。应先培育自交系,有了理想的自交系后才能进行杂交组合[5,6],利用杂种优势创造出优质高产、抗逆性强的芦苇新品种。
4参考文献
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