玉米花粉的授粉與受精

2020-12-06 百家號

導語:歡迎來到雪琳解讀,花粉、花絲的生活力玉米花粉的生活力,與溫度、溼度和保存方法有很大關係。在田間自然條件下,玉米開花散粉期間,在溫度28.6~30C,相對溼度65~81%時,花粉生活力可維持5~6小時,8小時以後顯著下降,24小時以後則完全喪失其生活力。如果將花粉暴曬在中午的強光下(38C以上),2小時左右即全部喪失其生活力。

據山東農學院1976年觀察,花粉裝在一層硫酸紙袋內,置室內貯存,可維持24小時的生活力;若置冰箱內,保持溫度2~4C,8天後取出授粉,能正常結實,12天後取出授粉,結實率仍可達70%左右。因此,在人工輔助授粉或雜交育種工作中,如無條件保存花粉,則必須錯期播種,調節花期,採取新鮮花粉進行投粉,才能提高結實率。在玉米雄穗小花開放前5~10天內,利用沒有裂開的綠色花葯中的花粉授在成熟的柱頭上,錯實率一般可達2.8~3.3%。

利用沒有開裂的黃色花葯中的花粉授粉,結實率達10.2~14%,其種子發育正常而飽滿。這一方法雖然結實率低,但在育種技術上是可以採用的。玉米穗花絲生酒力,因品種和氣候條件而異,一般地,植健壯、生長勢強的品種,其花絲生活力比植株矮小、生長勢弱的品種強,雜交種的花絲生活力比自交系的強,高溫、於燥的氣候條件比陰涼、溼潤的氣候條件容易使花絲枯菱而提早喪失生活力。

所以,在玉米開花散粉期間及時澆水,能提高結實率。據山東農學院1976年觀察,夏播秦單72雜交種的花絲,在平均溫度20.1~21.5℃、相對溼度79~98%的情況下,以花絲抽出苞葉後10天之內的生活力最高,1~12天顯著降低,13~14天的結實極少(只有果穗頂部結少量種子),15天以後才完全失去生活力。從上可以看出,玉米柱頭受精的能力能保持相當長久。如果將柱頭由葉伸出之前,花序中部和下部的桂頭就已經具有受精能力的天數計算在內,那麼玉米柱頭生活力的延續時間總計約有20天。延長授粉受精時間,對育種和裁培實踐皆有重要意義。

胚囊的發育,當玉米植株生長到雄穗孕穗期時,果穗中、下部花絲開始伸長,果穗上部發育較遲,約在開始抽絲時雌穗即進入性細跑形成階段,子房內的胚球開始彎曲,在胚珠的珠心部位分化出一個胚母細胞(大孢子母細胞),大孢子母細胞經過減數分裂,產生縱裂的四個大孢子(四分體),其中靠近珠孔的三個大孢子退化消失,只有靠近合點的一個大孢子發育,經過三次有絲分裂,形成一個成熟的胚囊,大孢子在第一次有絲分裂後產生兩個核個移向珠孔的一端,一個移向合點的一端。

每個核再經過第二次和第三次有絲分裂,使胚囊的兩端分別產生四個核,靠近珠孔一端的四個核中,有兩個發育成較小的助細胞;一個發育成較大的卵細胞,還剩下一個發育成極核。合點一端的四個核中,有三個發育成反足細胞,剩下的一個也發育成極核。在胚珠發育的後期,兩個極核逐漸移向胚囊的中央。於是形成了由一個大孢子發育的含有一個卵細胞、兩個極核、兩個助細胞和三個反足細胞的八核成熟胚囊,此時極核即可受精。

在對各種玉米品種的大量胚囊進行觀察時,有時會發現在一個胚囊中有三個發育的胚,這三個胚是由卵器的全部細胞發育而成的,這一結果可以幫助我們判明玉米的多胚現象。授粉與受精:玉米花粉藉助風力或其他媒介傳送到花絲上的過程,禰為極。微風貝能將花粉送落在植株周固1米多的範圍內,風力較大時,能將花粉傳送到600~1000米以外。花粉在柱頭上發芽和完成受精過程需用時間的長短,隨條件而異。

據山東農學院1976年觀察,在溫度為25~30C,相對溼度為85%以上的情況下,花粉投在柱頭上10分鐘後就開始發芽,30分鐘後大量發芽,1~2小時左右,花粉管就進入花絲中。但是,有的認為花粉落到柱頭上立即開始發芽,5分鐘後花粉管進入柱頭。也有的認為,花粉落到柱頭上幾小時才發芽,24小時後花粉管進入子房腔中。花粉萌發時,它的內壁通過外壁上的萌發孔向外突出、伸長,形成一個細長的花粉管,花粉管通過花絲進入子房,經球孔、球心,最後到達胚囊。

花粉粒發芽時,兩個精子順蓿管道不斷向前移動。花粉管到達胚囊內,管端破裂,放出炳個糟子,一個精子與卵細胞結合形成合予,將米發育成種子的胚;另一個精子與兩個極核(中央細胞)結合,形成初生胚乳核」,將來發育成胚乳。這一過程稱為雙受精。反足細胞,在授粉時細胞分裂增多,形成複合體,在受精後還存在一段時間,供作胚乳和胚發育時的養料,最後完全消失。

從授粉到受精結束,約需經過24小時,多者達38小時。受精後整個雕蕊的代謝強度顯著提高,而且落在花絲上的花粉數量越多,代謝強度提高的幅度越大。同時,大量的花粉授於柱頭,還能促進花粉粒的萌發和花粉管的伸長。所以,實行人工輔助投松和多量花粉授粉,是提高玉米結實率的有效措籃之。

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