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烟草是我国重要经济作物之一,虽然近年来通过大力引种和长期本地选育等途径已经形成了较为丰富的烟草种质资源,但由于我国地域广袤、生态条件多样化,使烟叶生产上面临品种较为单一、遗传基础狭窄、品种老化、优质抗病品种稀缺、远源杂交育种基础研究相对薄弱等诸多问题,严重阻碍着国内烟草行业的发展,亟需培育新的优良品种。本论文探索栽培烟草K326(Nicotiana tabacum L. cv. K326)和5个野生种[花烟草(Nicotiana alata)、野生黄花烟草(Nicotiana rustica)、迪博纳氏烟草(Nicotiana debneyi)、斯托克通氏烟草(Nicotiana stocktonii)、残波烟草(Nicotiana repanda)]的种间杂交亲和性,并对几种烟草的雌雄配子体发生发育过程、雌蕊结构、正反交亲和性及不亲和性克服等方面进行初步研究,结果总结如下：1.六种烟草小孢子发生发育过程基本正常,一般情况下仅在少数小孢子母细胞减数分裂时出现染色体断片、落后染色体、染色体桥、不规则染色质团等异常现象,这些现象可能导致部分花粉不育,但对整个植株自交结实影响不大；低温环境下种植N.stocktonii其小孢子发生减数分裂时出现异常现象的细胞比例大,表明该种小孢子发生发育易受温度影响；六种烟草花粉在10%蔗糖+100ppm硼酸培养基中离体萌发的结果表明：N. alata和N. stocktonii花粉萌发活力最低,N. repanda次之,N. tabacum L. cv. K326花粉活力最高。2.采用石蜡切片法和冰冻切片法系统观察N. tabacum L. cv. K326雄性不育系Nicotiana tabacum (gla.)S K326(简写为Nta(gla.)S K326)和五种野生烟草大孢子发生发育过程以及花柱和柱头的形态解剖学结构,结果表明：六种烟草均为二室子房,胚珠多数,中轴胎座；柱头为二裂柱头,花柱为实心花柱,柱头和花柱中具备连续的传导组织。雌配子体和胚珠发育正常,其中胚囊发育为7细胞8核的蓼型胚,胚囊在花朵始开期发育成熟,胚囊的发生和发育时间较雄配子晚。3.通过对N. tabacum L. cv. K326(Nta(gla.)S K326)和5个非栽培烟草进行正反交授粉试验,利用胼胝质荧光学反应观察各杂交组合花粉在柱头上的萌发、花粉管在花柱中的生长状况,并调查母本烟株的座果率,判断其杂交亲和性。正交实验结果表明：♀Nta(gla.)S K326×♀N. repanda/N. stocktonii为柱头上不亲和,♀Nta(gla.)S K326×♂N. debneyi/N. rustica/N. alata为柱头-花柱下部3/4部位不亲和；反交实验结果表明：♀N. debneyi/N. rustica/N. stocktonii/N. repanda×♂N. tabacum L. cv. K326杂交组合花粉管能长入子房,其中♀jV. debneyi×♂N. tabacum L. cv. K326杂交获得有萌发活力的种子。另外,♀jV. alata×♂N. tabacum L. cv. K326表现为柱头不亲和。4.通过尝试不同授粉方法和添加不同物质授粉克服各杂交组合不亲和性发现,提前授粉能相应提高各杂交组合亲和性；而老柱头授粉、重复授粉可以提高♀Nta(gla.)SK326×♂N. alata杂交亲和性并获得具有萌发活力的种子。在父本花粉中添加硼酸、丙酮、GA33、6-BA等外源物质授粉不能促进各杂交组合花粉萌发和花粉管生长,而N. repanda花粉添加特定的复合介质(N repanda柱头研磨物与N.tabacum L. cv. K326灭活花药混合,体积比为1：1)授粉可促进N. repanda花粉在Nta(gla.)S K326柱头上的萌发生长,使少部分花粉管生长进入柱头-花柱上1.2cm处。5.针对Nta(gla.)S K326、N stocktonii、N. repanda柱头上不亲和现象,就对对三个种柱头上总酚、氨基酸和脂肪酸成分做定性定量分析检测。结果表明：其中K326,总酚含量及脂肪酸含量均明显高于野生烟草,含量分别为野生烟的3倍和4倍左右；而K326氨基酸含量仅为野生烟草的14.29%。在酚类物质中,三种烟草柱头上橙酮、花青素、山奈酚和芦丁含量较高；氨基酸中则组氨酸含量较高；脂肪酸中油酸(C18：1)和亚油酸(C18：2)含量较高；其中N. repanda和栽培烟草Nta(gla.)S K326柱头上油酸含量多于亚油酸(C18：1>C18：2),而N. stocktonii柱头中油酸含量少于亚油酸(C18：1<C18：2)。本研究探讨了五种野生烟草与栽培烟草种间杂交亲和性及其生殖生理学基础,以期为这些种质资源的有效利用提供科学依据,同时为提高烟草质量和提升烟草育种水平奠定基础。