雄全同株现象在油橄榄有性繁殖系统中的作用

Olive (Olea europaea) that is a fine woody oil crop has been introduced successfully in China, and its sexual system is andromonoecy. The functions of the ratios of male flower to complete flower controlled by sexual resource allocation in reproductive system and its relationships with final fruit yield are poorly understood.Our results revealed the different traits of morphology, individual, inflorescence level distribution and flowering pattern between male flowers and bisexual flowers by focusing on florescence sex ratio (bisexual flowers /total flowers) and floral characters, and depicted the main reason for changed ratios between male flowers and bisexual flowers.Based on analysis of resource allocation between male flowers and bisexual flowers, the pattern of changed sexual ratio during resource competition and the relationships between sexual ratio and yield fluctuation are shown.This information will provide a theoretical basis for reproductive success and optimum yield.

油橄榄是我国成功引种的优良木本油料作物，具有雄全同株的性系统，依赖于雄花和完全花比例的性别资源分配在油橄榄整个生殖系统中到底扮演的是一个怎么样的角色，性比变化与油橄榄果实产量波动有怎样的关系还是个未知。本研究拟通过对油橄榄花期性比(两性花数/总花数)及其两种花型花部特征和开花样式进行研究，描述油橄榄雄花和两性花在形态、个体与花序水平上的分布及其开花式样等方面的特点，并阐明影响油橄榄雄花与完全花比例的主要因素。在此基础上，通过对雄花和两性花的资源分配进行比较分析，了解资源竞争过程中性比的变化规律，揭示油橄榄性比变化与大小年及产量波动的关系，为植株达到最大的繁殖成功，并取得最大适合度收益提供理论基础。

对中国北亚热带北缘西秦岭南坡白龙江河谷地区油橄榄的开花生物学进行研究，描述了油橄榄雄花和两性花在形态、个体与花序水平上的分布及其开花样式，对雄花和两性花的资源分配进行比较分析，揭示了雄花分化比例与树体产量波动的关系；同时分析了雄花和两性花转录组表达差异。主要结果如下：.（1）油橄榄雄花与两性花开花式样观测及交配方式检测.①掌握了油橄榄在北亚热带北缘内陆气候条件下花期，单株花期15~20天，盛花期持续4~6天。②部分油橄榄品种具有雄全同株的性系统，花序轴顶花全部为两性花，雄花出现在花序轴的中部和基部的几率分别是21.13%和30.77%。③油橄榄树传粉主要以风媒为主，各品种自交结实率有所差异，其中以佛奥最高，莱星最低。授雄花花粉和授两性花花粉在结实率上差异不显著，雄花花粉在授粉受精过程中并没有比两性花花粉显示出更大的优势。.（2）雄花与两性花的花部特征观测与生物量测定.雄花与两性花在花粉量、花粉粒大小上差异不显著；雌蕊是雄花与两性花花器官生物量差异的主要部位，两性花雌蕊的生物量明显比雄花大，树体分化出雄花投入的资源更少。石蜡切片发现两性花雌蕊正常发育，而雄花只有较小的子房和败育的柱头。.（3）P/O 值的测定.4个油橄榄品种单花花粉量分别7万粒以上，胚珠4枚，P/O值18500 至28666.68，繁育系统为专性异交，部分自交亲和。单个小花产生花粉量可满足授粉的需求。.（4）花粉电镜扫描、花粉活力、花粉离体萌发力及两性花柱头可授性测定 .①扫描电镜观察显示，4个品种花粉形态、大小、外壁纹饰上并无显著差异。② 确定了油橄榄花粉最佳的立体悬浮培养基组成，雄花和两性花花粉离体培养活力并无差异，雄花在行使其雄性功能方面并无优势。③ 油橄榄从花蕾开裂期至雄蕊枯萎期柱头会分泌黏液，开花后24h内柱头的可授性最强是最佳授粉期。.（5）植株雄花比例变化与产量波动的关系.① 花期叶片、花序轴内源激素含量，除了GA3没有检出，其他3大类激素花序轴中的含量都高于叶片。较高的IAA和ZR水平，较低的ABA水平、高水平ZR/IAA和ZR/ABA值促进了雄花分化。②通过连续4年的产量测定结果表明，具有雄全同株现象的品种表现的更加稳产，大小年现象不明显。.（6）雄花和两性花转录组表达差异分析.油橄榄花器官形态建成时期雄花和雌花共得到1126个差异表达基因，其中855个基因在雄花中上调表达。.