摘要
枣（Zizyphus jujubaMill.）是鼠李科（Rhamnaceae）枣属（Zizyphus）植物，是我国传统的重要干果树种，其年产位居全国经济林干果之首。但枣果实多无种仁的现象在很大程度上限制着枣杂交育种进程。因此，研究枣自交不亲和性对枣树的杂交育种工作具有重要的意义。 本研究一方面通过设计不同的自交、异交授粉组合，利用荧光显微观察和石蜡切片技术探索枣品种自交、异交授粉后的亲和性；另一方面利用已知枣S-RNase基因设计正、反引物，通过 PCR 特异性扩增、目的片段回收、克隆、测序、同源性检测、序列比对分析、系统发育树构建等技术鉴定32个枣品种和11个酸枣类型的S-RNase基因，并确定它们的基因型。以期为我国枣树杂交育种的优良亲本选择提供理论依据和指导。主要结果如下： （1）利用S-RNase基因设计特异性引物克隆基因全长，从32个枣品种和11个酸枣类型中共鉴定到 4 个 S-RNase 等位基因 JZS11-RNase(S11)、JZS12-RNase(S12)、JZS13-RNase(S13)、JZS14-RNase(S14)。其中S11与GenBank上已登录的XP_015875313基因相似性为100%，确定为同一基因。其余3个基因S12、S13、S14与XP_015875313的相似性分别为85%、86%和86%，具有高度同源性。确定为新的基因，登录到Genebank的 ID分别为MG553632、MG53633和MG553634。其次，枣S-RNase基因与蔷薇科、茄科、芸香科等植物的相似性很低，不具有同源性，但均属于T2家族成员。 （2）以冬枣、灰枣、襄汾圆枣、蜂蜜罐、晋枣、延川老牙酸枣和永济蛤蟆枣为材料，设计自交与异交组合。利用荧光显微技术观察授粉后花粉萌发及花粉管的生长情况，结果表明，冬枣和灰枣自交组合，授粉后2 h花粉粒在柱头上正常萌发，授粉后24 h花粉管生长至花柱1/3处，授粉后48h花粉管生长至花柱中部时即停止生长，表现出自交不亲和性；异交组合蜂蜜罐×襄汾圆枣、蜂蜜罐×延川老牙酸枣、灰枣×晋枣和襄汾圆枣×永济蛤蟆枣，授粉后2 h花粉粒在柱头上正常萌发，授粉后24 h花粉管生长至花柱1/2处，授粉后48 h花粉管生长至花柱基部，授粉后72h花粉管即穿透花柱基部，表现出异交亲和性。 （3）利用石蜡切片技术，研究授粉组合授粉后13 d子房膨大情况，结果表明，授粉组合蜂蜜罐×襄汾圆枣的胚胎发育状况良好，处于合子横向分裂后，为小球型胚形成阶段，胚囊的发育处于胚乳游离核阶段，此时胚乳游离核的密度达到最大值；灰枣自交组合出现因授粉不良导致的胚败育现象，表现为子房内未观察到受精现象，成熟的胚囊结构逐渐萎缩退化，胚囊内的卵细胞、助细胞等卵器解体，胚囊腔与外珠被皱缩。 综上所述，枣有自交不亲和和异交亲和两种类型，其自交不亲和机制属于合子前自交不亲和类型；而部分组合表现出的亲和现象，表明在授粉组合设计时，需要综合考虑雌蕊S-RNase基因和花粉SFB基因。本研究明确了枣果实低含仁率，首先是由自交不亲和特性决定，其次则要考虑胚胎发育不良所引起的胚败育问题。为枣树定向育种及优良亲本的选择起到了重要的指导意义。
NETL