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元宝枫(Acer truncatum)是我国北方著名秋色叶观赏树种,适应性强,病虫害较少,但是很少有观赏型新品种;美国红枫(Acer rubrum)是原产美国的观赏树种,在原产地生长迅速,秋色红艳,品种较多。二者同属槭树科槭属植物,为了充分发挥两种植物的优势而进行远缘杂交育种研究,将会对我国槭属植物种质资源创新产生重要推动作用。本文所做研究主要有以下几个方面:首先,以美国红枫及其4个品种的花粉为试验材料,通过蔗糖、硼酸、氯化钙单因素及3因素正交试验进行了花粉萌发条件研究,探讨了PEG4000对花粉萌发的作用。同时研究了其花粉的最适培养时间,最佳干燥程度以及适合的贮藏条件。第二,对杂性花植物元宝枫的花性变异进行了较细致的观察,主要包括雄花和两性花在个体间的分布比例以及同一个体年度间的花性转化情况。最后,以美国红枫及其品种为父本,元宝枫为母本,进行了常规杂交授粉试验,并用荧光显微镜观察了授粉后花粉管的行为,发现了二者杂交障碍的具体位置所在。随后尝试了几种克服方法来解决该问题。研究结果如下:(1)蔗糖、硼酸、氯化钙单因素及3因素交互效应对美国红枫花粉萌发均具有显著影响,另外,PEG4000对其萌发的影响也是显著的。不同品种的美国红枫花粉最适的培养基成分也不同:普通美国红枫和‘夕阳红’品种为蔗糖40g/L+H3BO3200mg/L+CaCl2250~350mg/L+PEG400040g/L;‘十月辉煌’为蔗糖40g/L+H3BO3300mg/L+CaCl2150mg/L+PEG400020g/L;‘白兰地’的最适培养基为蔗糖40g/L+H3BO3300mg/L+CaCl2150~250mg/L+PEG400020g/L;‘卓越’为蔗糖60g/L+H3BO3200~300mg/L+CaCl2250mg/L+PEG400060g/L。美国红枫花粉在培养箱中培养28小时之后萌发率达到最高,适合统计萌发率。新鲜花粉干燥24~32h后收藏可以保持其活力下降最慢。美国红枫花粉最适合的贮藏温度是-20℃,此温度下可以维持生活力一年以上。(2)通过4年连续观测元宝枫种群中雄花、两性花的分布比例及相互转化情况,发现元宝枫的花有雄花和两性花两种,种群中的个体可以分为S型植株和D型植株2类,其中D型个体在一个开花季内花性存在动态变化现象,数量约占观察总数的40%。元宝枫花性年度间也有不同程度的变化,幅度最大的可由两性花植株完全转变为雄花植株,因此其结实小年不是因为成花减少,而是出现花性转变,据此推测元宝枫花的性别决定可能存在新机制。(3)花粉管行为荧光显微观察显示,元宝枫与美国红枫远缘杂交时,美国红枫的花粉管无法穿过元宝枫的柱头,即存在受精前障碍。针对这一问题,采取了切割柱头、父本花粉培养液涂抹柱头、不同浓度赤霉素溶液处理柱头三种克服方法,其中赤霉素溶液处理柱头可以提高结实率,但是此时获得的种子无法正常萌发,可能只是激素的刺激结实,要培育出真正的杂种后代还需进一步的试验探究。