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1.觀賞植物的結(jié)實(shí)規(guī)律
對(duì)于一、二年生的草本花卉而言,在一個(gè)生長(zhǎng)季即可開(kāi)花結(jié)實(shí),完成整個(gè)生活史,但對(duì)于多年生多次結(jié)實(shí)的觀賞木本植物包括觀賞喬木和灌木,其結(jié)實(shí)的早晚、結(jié)實(shí)能力的強(qiáng)弱與植物個(gè)體發(fā)育的年齡時(shí)期有關(guān)。
以觀賞樹(shù)木為例,從卵細(xì)胞受精開(kāi)始到種子形成,再經(jīng)種子萌發(fā)、生長(zhǎng)、發(fā)育直至死亡,要經(jīng)過(guò)五個(gè)發(fā)育時(shí)期:種子時(shí)期(胚胎時(shí)期)、幼年時(shí)期、青年時(shí)期、成年時(shí)期和老年時(shí)期。不同樹(shù)種每個(gè)發(fā)育時(shí)期開(kāi)始的早晚和延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短不一樣,同一樹(shù)種在不同外界環(huán)境條件下,每個(gè)發(fā)育時(shí)期的長(zhǎng)短也有一定差異。因此,樹(shù)木開(kāi)花結(jié)實(shí)的早晚除受遺傳基因的影響外,還有一個(gè)重要因素是外界環(huán)境條件、溫暖的氣候和充足的光照會(huì)促使樹(shù)木提早開(kāi)花,土壤、水分、養(yǎng)分條件等良好的條件下樹(shù)木結(jié)實(shí)早。
2.種子的形成
種子的形成和發(fā)育過(guò)程是指從卵細(xì)胞受精成為合子開(kāi)始,經(jīng)過(guò)多次細(xì)胞分裂增殖和基本器官的分化成長(zhǎng),直到種子完全成熟所發(fā)生的一系列變化。種子的發(fā)育是植物個(gè)體發(fā)育的最初階段,它的可塑性最強(qiáng),對(duì)外界環(huán)境條件非常敏感。這一階段發(fā)育的好壞,直接關(guān)系到種子本身的活力水平,同時(shí)也可能影響到下一代的生長(zhǎng)發(fā)育,有時(shí)也能使植物的遺傳特性發(fā)生一定程度的改變。
種子的基本結(jié)構(gòu)包括胚、胚乳和種皮三部分。通常種子由受精后的胚珠進(jìn)一步發(fā)育而成;受精卵發(fā)育成胚,受精的極核發(fā)育成胚乳,珠被發(fā)育成種皮,珠心部分以及胚囊內(nèi)的助細(xì)胞、反足細(xì)胞在種子發(fā)育過(guò)程中作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被吸收后消失。
(1)授粉受精授粉是受精的前提,是有性生殖過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。
自然界中普遍存在著自花授粉、異花授粉和常異花授粉三種方式 根據(jù)傳粉媒介的不同觀賞植物主要分為風(fēng)媒花、蟲(chóng)媒花和鳥(niǎo)媒花三類(lèi)。風(fēng)媒花的植物多為穗狀花序或柔黃花序,花冠不發(fā)達(dá)或不鮮艷,花粉粒體積小,質(zhì)輕,較干燥,如楊、柳、樺、胡桃等;蟲(chóng)媒花觀賞植物的花,多數(shù)花冠發(fā)達(dá),花朵較大,花色鮮艷,具花蜜腺,有特殊的氣味,花粉粒較大,表面附有薪性物質(zhì),如三葉草、向日葵、百合、郁金香、菊花、月季、梅、桃、海棠、梨樹(shù);鳥(niǎo)媒花植物的花器形態(tài)結(jié)構(gòu)多特化,如觀賞植物中的鶴望蘭等。
另外,水生被子植物如苦草(Vallisneria spiralis )、金魚(yú)藻( Cerato-phyllum demersum.)等借助于水力傳粉。
被子植物的受精作用是指花粉在柱頭上的萌發(fā)、花粉管在雌蕊組織中的生長(zhǎng)、花粉管進(jìn)人胚珠與胚囊、花粉管中的兩個(gè)精子與卵和中央細(xì)胞結(jié)合的過(guò)程。不同植物受精所需的時(shí)間不同,通常需要1一5d,時(shí)間較短的如橡膠草僅需要數(shù)十分鐘;時(shí)間較長(zhǎng)的如棟屬的植物則需要1年以上,在蘭科植物中,毛氏兜蘭(Paphiopedilum maudiae )需要5個(gè)月完成受精時(shí)間,而春蘭需要I年,貝母蘭需要2年的時(shí)間。受精不親和在授粉期、配子發(fā)育前期及融合期均可發(fā)生,發(fā)生不親和反應(yīng)的位置一般在花柱中,只有少數(shù)發(fā)生在胚珠或胚囊中。受精不親和最終導(dǎo)致合子不能正常形成,不能形成有生活力的種子。
(2)人工授粉與雜交在自然條件下,花卉是靠昆蟲(chóng)、風(fēng)力等來(lái)傳粉的。但在長(zhǎng)期的人工馴化與栽培過(guò)程中,部分花卉由于形態(tài)發(fā)生變化和離開(kāi)了原產(chǎn)地,已不能依靠風(fēng)力和昆蟲(chóng)去完成授粉,必須人工授粉后才能結(jié)實(shí)。
在花卉栽培中,品種十分重要,大部分花卉都有幾十個(gè)品種,重要觀賞植物甚至有上萬(wàn)個(gè)品種,如月季品種就有34000個(gè)。為了保持其優(yōu)良品種的特性,通常需要在品種內(nèi),不同植株之間進(jìn)行授粉,且為防止品種間的混雜,需要隔離種植。例如,四季秋海棠、矮牽牛、紫羅蘭等有許多品種,在開(kāi)花期若不注意隔離,下代則發(fā)生混雜退化,失去原品種的優(yōu)良特性。
部分花卉由于人類(lèi)長(zhǎng)期栽培和選擇,花的構(gòu)造發(fā)生了較大的變異,自然授粉十分困難,必須人工輔助授粉才能結(jié)實(shí),如栽培的菊花,花冠變長(zhǎng),只能將花冠剪短后經(jīng)人工授粉后才能得到種子。另外,有一些花卉離開(kāi)原產(chǎn)地,缺乏特有的授粉媒介或其他條件發(fā)生變化,也須人工輔助授粉,如鶴望蘭在原產(chǎn)地是靠蜂鳥(niǎo)進(jìn)行傳粉的,在離開(kāi)原產(chǎn)地或人工保護(hù)栽培時(shí)必須人工授粉才能結(jié)實(shí)。
許多室內(nèi)栽培冬季開(kāi)花的花卉,室內(nèi)沒(méi)有傳粉的昆蟲(chóng),很難結(jié)種,必須進(jìn)行人工授粉,如君子蘭,通常在春節(jié)前開(kāi)花,且為異花授粉植物,如要得到種,必須人工輔助授粉。
人工授粉通常采用清潔的毛筆,蘸少量雄蕊的花粉,涂在雌蕊的柱頭上,授粉后毛筆在酒精中浸泡一下,待干燥后再用。也可用棉簽、鉛筆的橡皮頭等進(jìn)行輔助授粉。
在雜交育種或品種間雜交授粉工作時(shí),在植株花開(kāi)放之前去雄并套袋,待柱頭成熟時(shí),再進(jìn)行授粉。然后套袋、掛牌,標(biāo)明父母本的名稱和授粉日期,并做好記錄。
(3)無(wú)融合生殖無(wú)融合生殖指植物不經(jīng)過(guò)雌雄配子結(jié)合而產(chǎn)生種子的生殖方式(Bashaw, 1988)。有些觀賞植物的不定胚與合子胚同在胚囊中發(fā)育,如芒果(Mangifera indica );有些植物的合子胚早期退化,種子中只剩下不定胚,如柑橘屬(Citrus);有些植物的卵器官在早期退化,胚珠中不形成合子胚,種子中只存在不定胚,如花椒(Zanthoxylum bungeanum )。通過(guò)無(wú)融合生殖形成的種子與母體的遺傳特性一致,具有與無(wú)性繁殖類(lèi)似的效果。無(wú)融合生殖在被子植物中有3種類(lèi)型:即在減數(shù)胚囊中的無(wú)融合生殖、在未減數(shù)胚囊中的無(wú)融合生殖和不定胚生殖。