油茶自交败育机制研究

项目针对我国油茶生产中存在的花多果少、自交结实率低等亟需解决的关键问题，为探明油茶自交败育机制，以当前主栽的4个国审油茶品种‘华硕’、‘华金’、‘华鑫’和‘湘林XLC15’为试材，采用组织切片（包括石蜡、半薄和超薄切片）、光学显微技术、电子显微技术、组织化学定位等技术手段，通过对比分析油茶自交与异交的一系列生殖生物学事件的差异，系统研究了油茶自交败育生殖机制。主要结果：（1）揭示了油茶结实率低的根本原因是其存在自交不亲和性，并鉴定油茶为后期自交不亲和性（LSI）植物，阐明了其不亲和性反应特征为自交花粉管在授粉后72h在花柱基部接近子房处（非花柱中）被抑制，生长停滞的自交花粉管壁较异交局部加厚并已经死亡，花粉管不能进入胚珠实现受精；（2）油茶自交中有极少数（3.2-5.8%）的胚珠可以在授粉后54 h-120 h发生双受精作用，双受精过程与异交没有明显差异，受精卵形成后进入休眠并在授粉后150-160天开始分裂形成胚而后胚珠发育为成熟种子，大多数自交胚珠由于未受精而死亡；（3）田间验证发现人工授粉结实率自交（5.6%-16.5%）显著低于异交（57.6%-84.6%），明确了油茶生产中必须科学合理配置授粉树，并得出了供试品种的最佳配置授粉的组合；（4）探明了油茶授粉受精期子房营养元素变化规律，发现了能有效促进油茶花粉萌发和花粉管生长的营养物质，研发出能大幅度（30%以上）提高油茶座果率的专利产品“油茶保果素”，解决了生产中油茶座果率低的技术难题。结论：油茶自交败育是由于后期自交不亲和性这一植物固有特性所致，采取相应的座果调控措施可以在一定程度上打破生殖障碍，增加座果，大幅提高产量。