雄性不育野生茶树开花生物学特性

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb19020011

摘要/Abstract

摘要：

为观察野生茶树雄性不育株开花生物学特性,探讨野生茶树雄性不育表型特征。以野生茶树雄性不育株及可育株为试材,田间观察了野生茶树的开花物候期、单花发育进程和花器形态特征,并采用离体萌发法、染色法测定其花粉活力和柱头可授性。结果表明：野生茶树雄性不育株开花物候期为9月上旬—10月上旬,全花期持续约29~33天,花期与对照材料相近。雄性不育花从花芽分化至花瓣凋谢平均历时约107天,比对照长14天。雄性不育花器结构具有典型的雄不育特征,表现为花冠开展度小,花丝弯曲畸形,花药彼此粘连,皱缩干瘪,不裂药,花药内无花粉或有微量败育花粉。雄性不育花雌性器官发育正常,柱头从开花前1天至开花后4天具有可授性,最佳授粉时间为开花后1天。所调查的野生茶树雄性不育类型属于花药败育型和花粉败育型。

关键词: 野生茶树, 雄性不育, 开花物候期, 花部特征, 花粉活力, 柱头可授性

Abstract:

To study the flowering biological characteristics of male sterility in wild tea plants, and reveal the phenotypic characteristics, taking the male sterile plants and fertile plants of wild tea as materials, we observed the flowering phenology, single-flower development process and flower morphological characteristics of wild tea plants in field, and measured the pollen viability and stigma receptivity by the methods of in vitro germination and staining. The results showed that: the flowering phase of male sterile plants of wild tea lasted for 29-33 days from early September to early October, the flowering phenology was similar to that of the control material; there were 107 days from bud germination to withering of male sterile flowers, 14 days longer than the control material; male sterile flowers had the typical characteristics of male-sterile, such as low corolla development degree, bent and deformed filaments, adhered and shriveled anthers, anthers unable to release pollen or release aborted pollen; female organs of male sterile flowers developed normally in wild tea plants, the stigma receptivity were from 1 day before flowering to 4 days after flowering, the best pollination time was 1 day after flowering. The investigated male sterile wild tea plants belong to the types of anther abortion and pollen abortion.

Key words: wild tea plant, male sterility, flowering phenophase, flower morphological characteristics, pollen viability, stigma receptivity

中图分类号:

S571.1

蒋会兵, 杨盛美, 孙云南, 陈林波, 唐一春. 雄性不育野生茶树开花生物学特性[J]. 中国农学通报, 2020, 36(13): 75-81.

Jiang Huibing, Yang Shengmei, Sun Yunnan, Chen Linbo, Tang Yichun. Flowering Biological Characteristics of Male Sterile Wild Tea Plants[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(13): 75-81.

图/表 7

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观察年份	材料编号	始花期			盛花期			末花期			全花期/d
观察年份	材料编号	始日(月/日)	讫日(月/日)	日数/d	始日(月/日)	讫日(月/日)	日数/d	始日(月/日)	讫日(月/日)	日数/d	全花期/d
2017	M350	09/06	09/14	8	09/15	09/28	13	09/29	10/09	10	31
2017	M352	09/04	09/10	6	09/11	09/26	15	09/27	10/05	8	29
2018	M350	09/10	09/17	7	09/18	10/02	14	10/03	10/15	12	33
2018	M352	09/08	09/14	6	09/15	10/01	16	10/02	10/11	9	31

观察年份	材料编号	始花期			盛花期			末花期			全花期/d
观察年份	材料编号	始日(月/日)	讫日(月/日)	日数/d	始日(月/日)	讫日(月/日)	日数/d	始日(月/日)	讫日(月/日)	日数/d	全花期/d
2017	M350	09/06	09/14	8	09/15	09/28	13	09/29	10/09	10	31
2017	M352	09/04	09/10	6	09/11	09/26	15	09/27	10/05	8	29
2018	M350	09/10	09/17	7	09/18	10/02	14	10/03	10/15	12	33
2018	M352	09/08	09/14	6	09/15	10/01	16	10/02	10/11	9	31

发育时期	形态特征	花蕾横径mm	持续时间d
Ⅰ花芽分化	花芽分化时,生长锥圆平,花芽圆润饱满、顶端被白色微茸毛,具2苞片和短花梗, 花芽呈椭圆形、深绿色,与叶芽可明显区分	3.10~3.24	25~28
Ⅱ花蕾形成	花梗直立伸长,苞片脱落,初现花蕾雏形,顶端稀疏少毛, 可见2萼片,萼冠紧裹,花蕾呈半球形、深绿色	4.86~5.04	10~12
Ⅲ花蕾生长	花梗下弯,花蕾逐渐伸长变宽,纵横径同时增大,花萼顶端稍裂,花瓣微露, 被白色微茸毛,瓣萼比小于1,花蕾呈“灯泡型”、浅绿色	7.56~8.08	32~35
Ⅳ花蕾膨大	花蕾明显增大,花萼裂开,花瓣露出,瓣萼比大于1,可见2~3枚淡绿色花瓣, 花蕾呈近圆球形、绿白色	9.60~10.06	12~14
Ⅴ花蕾露白	花蕾已足够大,开始彭松,花萼绿色,充分展开,被微茸毛。花瓣完全露出,花瓣逐渐变成白色, 茸毛被吸收退化,呈白蕾,可见外层3枚绿白色花瓣,内层4~5枚白色花瓣	14.34~15.22	4~5
Ⅵ花冠展开	花冠顶部开裂,花瓣逐渐展开,倒立着向下开花,可见9~12枚白色花瓣, 花药开裂,花柱伸直,开始授粉授精	68.24~70.32	2~3
Ⅶ花瓣凋谢	花瓣背卷萎缩,花药和花丝褐化、萎蔫,花瓣连同雄蕊群首先凋谢脱落,萼片收缩、宿存	45.46~47.14	1~2

发育时期	形态特征	花蕾横径mm	持续时间d
Ⅰ花芽分化	花芽分化时,生长锥圆平,花芽圆润饱满、顶端被白色微茸毛,具2苞片和短花梗, 花芽呈椭圆形、深绿色,与叶芽可明显区分	3.10~3.24	25~28
Ⅱ花蕾形成	花梗直立伸长,苞片脱落,初现花蕾雏形,顶端稀疏少毛, 可见2萼片,萼冠紧裹,花蕾呈半球形、深绿色	4.86~5.04	10~12
Ⅲ花蕾生长	花梗下弯,花蕾逐渐伸长变宽,纵横径同时增大,花萼顶端稍裂,花瓣微露, 被白色微茸毛,瓣萼比小于1,花蕾呈“灯泡型”、浅绿色	7.56~8.08	32~35
Ⅳ花蕾膨大	花蕾明显增大,花萼裂开,花瓣露出,瓣萼比大于1,可见2~3枚淡绿色花瓣, 花蕾呈近圆球形、绿白色	9.60~10.06	12~14
Ⅴ花蕾露白	花蕾已足够大,开始彭松,花萼绿色,充分展开,被微茸毛。花瓣完全露出,花瓣逐渐变成白色, 茸毛被吸收退化,呈白蕾,可见外层3枚绿白色花瓣,内层4~5枚白色花瓣	14.34~15.22	4~5
Ⅵ花冠展开	花冠顶部开裂,花瓣逐渐展开,倒立着向下开花,可见9~12枚白色花瓣, 花药开裂,花柱伸直,开始授粉授精	68.24~70.32	2~3
Ⅶ花瓣凋谢	花瓣背卷萎缩,花药和花丝褐化、萎蔫,花瓣连同雄蕊群首先凋谢脱落,萼片收缩、宿存	45.46~47.14	1~2

发育时期	形态特征	花蕾横径/mm	持续时间/d
Ⅰ花芽分化	花芽萌动初期,被鳞片,鳞片脱落后可见花芽圆润饱满、顶端被白色微茸毛, 具2苞片和短花梗,花芽呈椭圆形、浅绿色	3.22~3.38	27~30
Ⅱ花蕾形成	花梗直立伸长,苞片脱落,初现花蕾雏形,顶端被白色微茸毛, 可见2萼片,萼冠紧裹,花蕾呈半球形、浅绿色	5.06~5.12	12~14
Ⅲ花蕾生长	花梗下弯,花蕾逐渐伸长变宽,纵横径同时增大,花萼顶端稍裂,花瓣微露, 被白色微茸毛,瓣萼比小于1,花蕾近似“灯泡形”、浅绿色	7.34~7.88	34~37
Ⅳ花蕾膨大	花蕾明显增大,花萼裂开,花瓣露出,瓣萼比大于1, 可见2~3枚绿黄色花瓣,花蕾呈近圆球形、绿黄色	9.40~9.92	17~20
Ⅴ花蕾露白	花蕾彭松不明显,花萼绿黄色,充分展开,被微茸毛。花瓣完全露出,花瓣逐渐变成白黄色,茸毛被吸收退化,呈白黄蕾,可见外层3枚绿黄色色花瓣,内层4~5枚白黄色花瓣	12.62~13.10	7~8
Ⅵ花冠展开	花冠顶部开裂,花瓣逐渐展开,倒立着向下开花,可见9~12枚白黄色花瓣, 花丝弯曲,花药粘连,不裂药,无花粉,不能正常散粉	58.24~60.32	2~3
Ⅶ花瓣凋谢	花瓣背卷萎缩,花药和花丝褐化、萎蔫,花瓣连同雄蕊群首先凋谢脱落,萼片收缩、宿存	37.22~40.64	1~2