牡丹杂交育种和花粉管研究进展

　　第一章 绪论

　　1.1 引言

　　1.1.1 研究背景

　　牡丹（Paeonia suffruticosa）隶属于芍药科（Paeoniaceae）芍药属（Paeonia L.）牡丹组(Sect.Mouton DC.)（王莲英，1997），在园林花卉中的地位极高，素有“国色天香”和“花中之王”之美誉，同时又具有较高的商业价值。随着人们审美情趣的提高和花卉产业的迅速发展，人们对牡丹的花色、花期、花型、花香等方面提出了新的要求和期望。因而培育出更多能满足市场需求的牡丹新品种将是牡丹育种工作者所面临的严峻挑战。

　　滇牡丹（P.delavayi）为中国特有野生种，主要分布于云南中部至西北部、四川西南部和西藏东南部，分布区海拔为 1900~3600 m（龚洵等，2003）。1992 年中国植物红皮书将滇牡丹列为渐危种（冯国楣，1992）。滇牡丹为两回三出羽状复叶，花色多样，呈一个从白色到紫红色的系列（龚洵等，2003），其中黄色或黄绿色花为黄牡丹（P.lutea），深紫红色花为紫牡丹（P.delavayi）。在对其研究中发现滇牡丹未参加中国栽培牡丹品种群的起源与建成，所以在牡丹新品种培育的工作中具有广阔的利用空间（成仿云等，1995a；成仿云等，1998b）。Li 等（2013）对滇牡丹的繁育系统和传粉生物学进行了全面深入的研究，认为滇牡丹具有雄蕊后熟的特性，花粉量多，不存在无融合生殖现象，是以蜂类为主要媒介的异花授粉植物。这为以滇牡丹为亲本的杂交育种工作提供了很好的理论支持。

　　牡丹栽培品种群缺少黄色、黑色及具有浓郁香气的品种类型。采用滇牡丹的原种进行种间杂交，进而培育出黄色、黑色花品种，不仅能满足花卉市场的需要，而且能使牡丹的育种结构和面貌焕然一新。1.1.2 研究的目的和意义远缘杂交是培育新品种的主要途径，牡丹远缘杂交育种对于牡丹育种，特别是选育牡丹新类型具有重要的意义。目前，尽管世界牡丹杂交育种方面有了突破性的成就，但这些育种大多属于分散独立的短期育种行为，育种工作大多停留在进行大量的亲本随机选择杂交阶段，杂交的结果伴随着偶然性和随机性，就某一育种目标来说，如培育蓝色、黑色、切花、耐涝品种等，至今没能提出一个配套育种的总体规划。此种育种现状导致了牡丹育种效率很低，究其原因是芍药属植物远缘杂交存在严重的杂交不亲和性，这严重阻滞了牡丹的杂交育种工作。多数牡丹远缘杂交成功率低的原因为受精前障碍（何桂梅，2006），因此找出牡丹远缘杂交受精前不亲和原因，寻求有效的克服办法，进而提高杂交成功率，是培育牡丹新品种亟需解决的问题。

　　对克服其它植物杂交不亲和性的研究和试验中，育种工作者在克服不亲和的方法和途径方面做了大量的尝试，但对克服中原牡丹与滇牡丹远缘杂交障碍方面的研究鲜有报道。本文采用了 3 种常用的克服杂交不亲和性方法对中原牡丹与滇牡丹远缘杂交进行了研究，目的在于观察花粉管在牡丹不同杂交组合以及不同处理方式中的生长状态，并统计不同杂交组合的结实率，以找到促进花粉管生长的有效处理方法和杂交亲本，为以后的牡丹育种工作提供理论依据。

　　1.2 国内外研究现状

　　1.2.1 牡丹杂交育种进展

　　1.2.1.1 传统育种

　　牡丹组（芍药属的木本类群）共有 9 个种，6 个亚种和 2 个杂种（洪德元等，1999；Hong D Y & Pan K Y，2007），分布于我国的河南、甘肃、陕西、山西、安徽、湖北、四川、云南、西藏等 9 个省区（赵宣，2007）。我国拥有丰富的牡丹种质资源，是芍药属植物的原产地和多样性中心（彭镇华和江守和，2000）。牡丹在中国的栽培历史悠久，文化底蕴丰厚，其生产和科研工作，如品种改良和杂交育种等也在不断的探索进行。牡丹古代和传统品种的育种最早的方法为引种驯化，隋唐时期，随着社会的发展和进步，牡丹作为观赏植物栽培慢慢发展起来（喻衡，1962）。

　　栽培条件的改善为牡丹引种驯化提供了很好的条件，野生牡丹经人工驯化后，其花型、花色都发生了很大的改变，许多栽培牡丹品种随之诞生（李嘉珏，1999）。自唐朝起，牡丹嫁接繁殖技术的出现，人们除了用引种驯化的手段进行新品种培育外，开始用芽变育种或嫁接嵌合体来选育牡丹新品种，使牡丹的栽培品种逐渐增多，并在花色和花型上有很大的突破，使牡丹育种工作迅速发展起来（姚德昌，1982）。

　　除引种驯化外，实生选种也是牡丹育种的一个主要方法，南宋时期，北方观赏性状较好的牡丹品种被引种到了成都、天彭及杭州等地，使其与当地品种杂交，并在实生苗中选育了能适应当地条件的杂交后代，作为新品种重点培育（姚德昌，1982）。1949 年以后，菏泽、甘肃、日本等地，经过多年的实生苗选择培育，选出了一系列的观赏价值较高的牡丹园艺品种。到目前为止，引种驯化和实生选育在牡丹育种中仍然发挥着重要的作用（成仿云等，1995）。

　　1.2.1.2 现代育种

　　实生选种对牡丹杂交育种工作意义深远，但随着育种技术的改进以及育种工作者较高的育种要求，实生选种表现出了它的局限性和随机性，缺乏定向育种目标的传统育种已经满足不了育种工作者的要求，因此牡丹现代育种工作重心向人工定向杂交选育转移。

　　最开始，菏泽、甘肃、北京等地花农和园艺工作者开始进行牡丹的人工杂交育种，主要进行亲缘关系比较近的同一品种群或同一亚组间的天然杂交。这种近缘杂交的缺点是野生种质资源优良基因没有得到充分利用，在种质资源选择有限的条件下，反复的自然杂交使品种间亲缘关系比较近，导致培育出来的新品种在花色和花型上大同小异。特别是近几年培育出来的新品种多以红色系和紫色系居多，而纯黄、墨黑、深绿色品种却很少。

　　因此牡丹远缘杂交育种工作势在必行。牡丹远缘杂交分为组内杂交和组间杂交。欧美、日本等地很早从中国引进野生牡丹和栽培牡丹，并开始进行不同方向的远缘杂交育种工作，最终取得了突破性的成就（成仿云等，1998）。19 世纪后期，产于我国云南的滇牡丹（原名黄牡丹和紫牡丹）被法国传教士引入法国，法国的 Henry L 教授以 P.suffruticosa 为母本，黄牡丹（P. lutea)为父本，培育出了世界上首个黄色品种的牡丹‘Mm.Louis Henry’。在这个时期，Victor Lemoine 最先开始将黄牡丹与中国栽培牡丹品种杂交，培育出了一系列的黄色品种，后被称为 Lemoine 系（Wister J C，1995）。Lemoine 系的育种成功为牡丹组内远缘杂交可行性提供了现实依据，与此同时也证明了滇牡丹的花色控制基因可以通过杂交进入到栽培牡丹品种群。美国的1丰富的牡丹品种。Saunders 教授的助手 W.Gratwick，以 Saunders 教授的杂交试验成功为基础，进行反交试验，同样也培育出一部分新品种（Daphnis N，1999）。牡丹组内杂交成功的实践，是牡丹育种史上一个新的里程碑，开阔了育种工作者的视野和思维，令更多的育种工作者投身到牡丹远缘杂交育种的事业中来。

　　我国园艺工作者应充分利用种质资源优势，培育出更多更具观赏价值的新品种。近年来，王莲英等（2013）以黄色花系的黄牡丹、大花黄牡丹( P. ludlowii)为亲本培育出 50余个新品种，其中约 20 个已经获得新品种权，黄牡丹的资源优势及价值得以充分体现，这一历史性的突破在我国黄色花系牡丹新品种培育中具有重要的指导意义和应用价值。

　　大部分的牡丹和芍药拥有相同的染色体数目，这为芍药和牡丹组间杂交提供了可能。

　　大约 1948 年，日本园丁 Toichi Ihoh 从 P. lactiflora'Kakoden' × P. ×lemoine 'AliceHarding‘大量的杂交试验中，收获到了种子并培育了小苗，在所有的杂交后代中，9 株的主要特征与牡丹相似（James Waddick，2003；Smith D，1995a)。由于伊藤培育出组间杂交的第一个品种，所以组间杂种常被称为伊藤杂种（Itoh's hybrids）。而目前市场上广泛流通的伊藤杂种，主要是由 RogerAnderson，Don Hollingsworth，Donald Smith 和 BillSeidl 这些育种家培育的，这类杂交后代具有抗性强、花色丰富、花期长等特点（Smith D，2000)。由此可见伊藤杂种园林园艺中的应用前景十分广阔，它的花期介于牡丹和芍药之间，可以填补牡丹和芍药花期之间的空白。1.2.2 花粉管研究进展花粉萌发和花粉管生长是高等植物完成有性生殖的重要环节。从花粉落在柱头上开始，经过粘附、识别、水合、萌发，花粉管在花柱内生长，直至到达子房发生双受精作用，整个过程发生在雌、雄两性细胞和组织之间，受到严格的遗传控制和细胞控制。

　　（Sanders L C & Lord E M，1989；Pierson E S et al.，1995；MalhoR et al.，1995；Li H et al.，1999）。自八十年代以来，被子植物花粉生物学成为一个十分活跃的研究领域，取得了不少研究成果。根据花粉管发育特点，从传粉到受精可划分为 4 个不同的阶段: （1） 花粉粒在柱头上的识别及萌发；（2） 花粉管在雌蕊引导组织中生长；（3）花粉管定向生长穿过珠孔；（4）花粉管进入胚囊释放 2 个精细胞。不同物种花粉管生长发育所经历的时间存在差异（胡适宜和杨弘远，2002）。

　　1.2.2.1 自交授粉后花粉管的生长

　　自交不亲和性(self-incompatibility．SI)是植物用来阻止自花授粉、产生遗传多样性的机制。雌蕊识别自我及非我花粉的过程实际上是来自雌蕊的信号分子与来自花粉的信号分子之间的识别及信号传递过程，这些信号分子主要是 S 位点连锁基因编码的糖蛋白。

　　孢子体型 SI（sporophytic SI，SSI）花粉的抑制发生在柱头与花粉相互作用的初期，配子体型 SI(gametophytic SI，GSI)花粉的抑制发生在花柱与花粉管相互作用时期，两类不同的 SI 是通过不同的识别抑制机制实现的（孟金陵，1997；Paja Sijacic，2004；de NettancourtD，1977）。

　　芍药属植物是具有湿润柱头的两性花植物，柱头授粉空间是近乎 1mm 的狭长带，其表面布满乳突细胞。在进入盛花期时，柱头开始大量分泌粘液，此类物质对花粉的粘附和识别有很大的作用。除加州芍药（P.californica）外大部分芍药属植物雄蕊先熟，雌蕊后熟，一般花粉散落后 1~3 d，柱头分泌粘液，尽管雌雄异熟但二者并不完全隔离，这为自交提供了可能性（李嘉珏，1999；王忠，1999；Schlising，1976）。异花授粉是芍药属植物授粉的主要方式，尽管紫斑牡丹（P. rockii）栽培品种大多有有一定的自交结实率，但所得的种子育性不如自然授粉结实的种子，因此该品种群仍然是以异花授粉为主（李嘉珏等，1995）。中原牡丹品种和芍药品种自交授粉后完全不育（赵孝知，1995；李嘉珏，1997）。

　　1.2.2.2 杂交授粉后花粉管的生长

　　种间杂交不亲和性是指两个可育的不同种的植物授粉后，由于花粉不能萌发、花粉管行为反常，或雌雄配之间不相容而导致杂种合子不能形成的现象（孟金陵，1997）。杂交不亲和性其表达部位可分为：柱头不亲和、花柱不亲和以及胚囊不亲和。异源花粉被授到不亲和的柱头上以后，在柱头、花柱、胚囊任何一个部位的不亲和都会导致杂交的失败。

　　柱头不亲和、花柱不亲和这两种不亲和性在芍药属植物的杂交试验中均有体现（律春燕，2010；宋春花，2011），授粉后的花牡丹花粉萌发形成花粉管在进入柱头和花柱的过程中发现了大量的胼胝质沉积，同时观察到花粉管的异常形态，如分叉，顶端膨大、扭曲等。王文和等（2007）在研究百合的'Bernini’× 'Pollyanna‘的远缘杂交种发现，花粉在授粉 3 h 后开始萌发并形成花粉管，在授粉后 48 h 左右停止生长。花粉管进入柱头、穿过花柱、进入胚囊这几个阶段，均表现出了不亲和性，最长深入到花柱的 1 /3处，同时观察到花粉管生长过程中出现了形态异常或伴随着胼胝质沉积的现象。曹后男等（2004）在李（Prunus salicina）做父本，桃（Amygdalus persica）做母本的授粉试验中，观察到授于柱头上的花粉萌发和伸长都受到很大阻碍，很少能够穿过花柱到达子房。此外，在许多植物的杂交试验中都出现了杂交不亲和的情况（孟金陵，1997）。亲和性的差异与杂交组合、杂交方向、亲本基因型和配组以及杂交环境有关系（翟波等，1996；戴林建等，2003；魏琴等，2000）。

　　1.2.3 克服杂交不亲和的途径

　　受精前不亲和性主要变现在以下几个方面：花粉管进入柱头以后生长迟缓，甚至出现破裂的现象；花粉管虽正常生长，但花粉管最终没能到达胚珠；花粉管虽然到达了胚珠 ，但却不能与卵细胞结合而形成合子（Deng Y M，2010； Deng Y M，2011；Aliyu OM，2007；Wilcock C，2002）。因此，针对这一问题，可以通过以下几种方法来克服其不亲和现象。
　　
　　1.2.3.1 蕾期授粉与延迟授粉

　　蕾期授粉又称提前授粉。蕾期授粉能克服杂交不亲和性，其原因是不亲和物质是刚开花前形成的，在开花前的几天，能区别异己的基因型的不亲和物质不存在或者含量较少；而延迟授粉能克服杂交不亲和的原因可能与杂交不亲和物质的不断减少和对异源花粉识别能力的下降或柱头乳突细胞的不断分解有关系（孟金陵，1997）。

　　孟金陵（1987）在甘蓝性油菜（Brassica napus）与甘蓝（Brassica oleracea）杂交试验中发现，甘蓝花粉在一些短小的未成熟雌蕊萌发和生长状况相对成熟雌蕊好。曹必好等（2000）在做克服甘蓝杂交不亲和研究中得出在开花前的 1~4 d 进行授粉，亲和效果较好，结籽率高。杨利平等（1998）在轮叶百合（Lilium distichum）×王百合（Lilium regale）中，采用蕾期授粉的方法，有效地克服杂交不亲和，并得到蒴果及有胚种子。吴俊等（1999）在用甘蓝型油菜和诸葛菜杂交试验中得出蕾期授粉是一个克服这两个属不亲和性的有效方法。

　　延迟授粉能使杂交亲和的原因与蕾期授粉相反，随着开花时间的推移，雌蕊柱头不亲和性物质逐渐减少，有时使用未经任何处理的不亲和花粉授粉，授粉后其花粉萌发形成花粉管能深入到花柱，抵达胚珠而完成受精结实（ Ascher P D，1966）。陈迪新等（2007）在观察梨（Pyrus spp）不同花龄花授粉后花粉管在花柱中的生长状态时发现，开花后 4 d左右的延迟授粉，能使花粉管长度显着增长。李晓等发现在一定程度上延迟授粉具有加快花粉萌发的速度的作用，促使开花后几天所授的花粉比开花当天所授的花粉提前萌发（李晓等，2008）。目前蕾期授粉和延迟授粉这两种方法在牡丹的杂育种实验中未见报道。

　　1.2.3.2 混和花粉授粉、蒙导花粉授粉和多次重复授粉
　　
　　在受精过程中，如果不亲和性在柱头表达，将亲和花粉与不亲的花粉的相混，然后进行授粉，这种授粉方法可以在一定程度上克服自交不亲和性（孟金陵，1997）。蒙导花粉与混合花粉的区别在于混合花粉中掺入的亲和的花粉具有生命活力，而蒙导花粉掺入的亲和花粉没有生命活力。采用电离辐射、化学药剂处理、频繁的冷冻和解冻等方法都能产生没有受精能力花粉。混合授粉和蒙导授粉的原理在于掺入的亲和花粉能蒙骗柱头对不亲和花粉的识别作用，使不亲和花粉管进入花柱完成受精作用。在对麝香百合的自交不亲和性的研究中，Van Tuyl（1982）发现混合花粉授粉的方法能够克服自交不亲和得到种子。冯午（1955）在大白菜（Triaenophera rupestris）×羽衣甘蓝（Brassica Oleracea）中，先给大白菜授以羽衣甘蓝花粉，隔段时间后再授以亲和花粉，有效的克服了杂交不亲和性，得到了杂交种子并培育出了杂种小苗。张克中等（2007）采用混合、蒙导及先锋花粉授粉法克服了百合'Pollyanna’×大花卷丹（Lilium leichtliniivar）远缘杂交障碍，获得了杂交种子。缪炳良等（1990）、赵祥祥等（2007）在研究蒙导花粉对杂交亲和性的影响试验中均证明蒙导花粉是克服远缘杂交不亲和的一条有效地途径。孙晓梅等采用辐射蒙导花粉克服百合在俄维农× 西伯利亚、俄维农×雪皇后的种间不亲和性，得到杂交胚（孙晓梅，2001）。刘青林等（1999）等研究花粉蒙导在梅花（Armeniaca mume）种间杂交的作用时发现，花粉蒙导是克服梅花与其它李属植物种间杂交不亲和性的有效方法。目前这种方法在牡丹的杂交育种中还未见报道。

　　蒙导花粉之所以能克服自交不亲和性是因为亲的的花粉为不亲和花粉提供特定的识别物质（Knox，1972），大多数学者猜测这种识别物质是花粉壁蛋白。而重复授粉的作用也与识别蛋白有关，多次的授粉能逐渐消耗掉柱头上的识别蛋白，从而使不亲和花粉萌发。目前重复授粉在多数植物杂交授粉中广应用并且效果明显。肖成汉等（1993）采用重复授粉(在第一次授粉后的第二天上午再次授粉）克服了甘蓝型油菜与菘蓝（Isatisindigotica ）属间杂交不亲和性，提高属间杂交结籽率。律春燕（2010）、张栋（2008）在牡丹杂交授粉中应用此方法以提高杂交亲和性。

　　1.2.3.3 辐射花粉
　　
　　辐射花粉即将花粉用低剂量射线处理后，将不亲和花粉授到母本的柱头。猜测由于低剂量刺激效应，使花粉活性增加，提高了发芽率，继而使花粉管生长迅速。在泡桐（Paulownia Sieb）的杂交试验中，辐照花粉能显着的提高坐果率和受精率（孟金陵，1997）。

　　林俊等（2008）研究发现以经特定剂量的射线辐照的亚洲百合采用60Co 辐照 LA 杂种系百合‘耀眼'('Dazzle') 花粉， 通过辅助授粉克服百合'Dazzle’×川百合( L. davidii )的远缘杂交障碍，授粉后的粉管的伸长并未受到花柱的抑制，部分花粉管已进入子房到达珠孔端。在‘pollyanna’×毛百合（L. dauricum）杂交试验中， 贾月慧等（2010）用经 1000 和 2500Gy 的 60Coγ射线辐照的母本花粉进行辅助授粉，获得了许多饱满的杂交种子。苏学合等（2000）用辐射花粉方法成功完成了四倍体棉花（90207）与中棉（G.arboreumL.）的杂交。

　　1.2.3.4 激素处理

　　有若干报道证明，NAA、IBA、GA、BA 等植物激素类物质激素对克服矮牵牛（Petunia hybrida Vilm）、万寿菊（Tagetes erecta L）、三叶草（Trifolium repens L.）和芸苔属属（Brassica）植物杂交不亲和性都起到了一定的积极作用(Eyster，1941)。张立明等（1995）对甘薯杂交亲和性研究中发现植物激素能延长子房的寿命、刺激花粉的萌发和花粉管的伸长，对克服杂交不亲和性有积极的作用。 何凤旗等（1986）对水稻属间杂交不亲和性研究中证明激素处理对克服远缘杂交的不亲和性是有效果的。韩进等（2004）在月季杂交育种的研究中发现，经过赤霉素处理的花朵的结实率比较高。周蓉等（1994）在花生种间杂交时发现，植物激素对克服种间杂交不亲和有积极作用。在梅花属间杂交时发现，在花期和幼果阶段，连续用 GA 处理，可以提高杂交结实率（刘青林等，1999）。赵云等（1993）在克服油菜和诸葛菜不亲和性中，GA 处理能有效克服杂交障碍。罗凤霞等（2005）在用激素处理雌蕊后进行授粉，发现激素处理对杂交结实情况产生影响。

　　1.2.3.5 其他化学物质处理

　　除激素外的其他化学物质如 NaCl、硼酸、尿素等也被用来克服杂交不亲和性。NorthC 等人在研究中证明，开花前在柱头上 5~10%的 NaCl 溶液也能克服芸苔属植物的自交不亲和性（North C et al.，1969）。安彩泰（1989）等在用化学方法克服油菜等芸苔作物自交不亲和性的研究中发现 NaCl 能使柱头蛋白质变性，达到了克服自交不亲和的目的。对提高甘蓝型油菜与菘蓝属间杂交结籽率方法的初步研究中发现经氯化钠或胰酶处理过的柱头，乳突赦细胞含有的胼胝质塞少，这种情况下有利于花粉管进入柱头进行授精，进而提高结籽率（肖成汉等，1993）。年玉欣等（2005）在测定百合花粉生命力的研究中证明蔗糖和 H3BO3对百合花粉萌发有极显着影响。罗凤霞等（2005）百合杂交试验中证明花用花粉培养液对授粉后的百合子房膨大有促进作用。律春燕（2010）在牡丹杂交种用蔗糖、H3BO3和 CaCl2的混合液处理柱头和心皮，能够促进心皮的膨大。Pierson 等（1998）发现花粉管中 Ca2+浓度的变化对花粉管生长速度产生直接影响，不同 Ca2+浓度梯度不仅对花粉管生长，而且对花粉管生长方向也起着重要作用。
　　
　　1.2.3.6 切割柱头或花柱处理

　　切割柱头或花柱授粉是将雌蕊的柱头部分或整个花柱切除，在剩余部分上授粉，授粉后套袋隔离。国内外许多育种工作者，都尝试过次方法，用以克服杂交不亲和性，并在百合的杂交育种中产生了比较好的效果。此技术的作用关键在于，可以消弱或解除柱头和花柱中的一些因素对外源花粉的萌发和伸长的抑制能力（Okazaki K et al.，1992；VanCreij M G et al.，1993）。育种者在杂交实验时，只是从切割花柱长度的差异来判定克服杂交不亲和性的有效长度。始终没有一个定论说不亲和物质到底存在花柱哪个部位，最有效的能克服杂交不亲和障碍的切割长度。例如，黄济明等（1983）在在麝香百合×兰州百合中，切去麝香百合子房以上 0.3 cm 的花柱，然后伤口内授以兰州百合的花粉，得到了杂交种子，同时猜测以上组合的种间杂交不亲和障碍存在于花柱和柱头中，并证明切割柱头或花柱是克服此杂交组合远缘杂交不亲和最有效的途径。杨利平等（1997）在毛百合×细叶百合（L.pumilum）中，采用切割花柱方式授粉后的毛百合，5/6 的的花朵形成了茹果，得到有胚种子 21 个，而正常柱头授粉的所有雌蕊均未形成蒴果。目前这种方法运用的不是很广泛，在牡丹育种中未见报道。

　　1.2.3.7 子房内授粉

　　所谓子房内授粉是指将花粉做成悬浮液直接注入子房使之受精的方法。这种方法可以摆脱柱头或花柱对异源花粉的抑制作用，使花粉与胚珠直接接触，完成受精作用甚至发育成种子。Kanta 和Maheshw在1963 年首次提出采用子房内授粉技术来克服不亲和性，并在虞美人（Papaver rhoeas）、婴粟（Papaver somniferum）、花菱草（Eschscholziacalifornica）等几种婴粟科植物的杂交实验中，证实了子房内授粉的有效性（Kanta &Maheshw，1963）。目前这种方法运用并不广泛。在牡丹育种中未见报道。

　　1.2.4 研究目标及研究内容
　　
　　在完善的实验条件的基础上，本论文的研究目标在于深入观察切割柱头或花柱、花粉培养液处理和激素处理 3 种处理方式对牡丹授粉后花粉的萌发及花粉管生长的影响，观察花粉管在牡丹不同杂交组合中的生长状态，找到促进花粉管生长的有效方法，为以后的牡丹育种工作奠定基础。以野生滇牡丹和 3 个中原牡丹品种‘凤丹白’、‘墨池争辉’、‘朱砂垒’为研究对象，首先测定了滇牡丹和 3 个中原牡丹品种的花粉活力，然后通过荧光显微方法对 3 种处理方式授粉后花粉与柱头、花柱及子房的相互作用和花粉管的生长状况进行观察，最后对不同杂交组合的野外结实情况进行统计分析。