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44樱花物候期的观察

实验六园林植物开花习性的观察

一、目的要求:

通过观察了解樱花、桃树(或一串红、月季、菊花)开花习性的主要特点,作为制定杂交计划的主要依据。

要求掌握樱花、桃树(一串红、月季、菊花)开花习性的主要观察项目和基本的观察方法。

二、材料和用具:

1、材料:

樱花、桃(一串红、月季、菊花)的植株作为观察材料。

2、分组:

5一6人为一组,每天记录天气情况尤其温度等。

三、说明:

1.樱花:

花每支三五朵,成伞状花序,萼片水平开展,花瓣先端有缺刻,白色、浅绿、粉红、红色,重瓣花或单瓣花。

花于3月与叶同放或叶后开花。

栽培种类:

(1)樱花,落叶乔木。

高约5~25米。

树皮暗栗褐色,光滑而有光泽,具横纹。

小枝无毛。

叶卵形至卵状椭圆形,边缘具芒半成熟齿,两面无毛。

伞房状或总状花序,花白色或淡粉红色。

径2.5~4cm,花期4月~5月。

棱果球形,黑色,7月果熟。

(2)日本晚樱,高约10m,树皮淡灰色。

叶倒卵形,缘具长芒状齿;花单或重瓣、下垂,粉红或近白色,芳香,2~5朵聚生,花期4月。

(3)日本早樱,为小乔木,高约5m,树皮横纹状,老树皮缏。

小枝褐色,叶倒卵形至卵状披针形。

花粉红色,径2~2.5cm,2~5朵呈伞形花序,春季叶前开花。

(4)大山樱,高12~20m,树皮褐色,小枝紫褐色,叶椭圆状卵形。

花粉红色,2~4朵簇生,径3~5cm,花期3~4月。

(5)云南樱花,高约10m,树皮褐色,小枝紫褐色,叶椭圆状卵形或倒卵形,缘具重齿。

花粉红色至深红色,2~5朵簇生,花期2~3月。

(6)科樱花,高约25m,树皮浅褐色,小枝绿色,叶长椭圆形至披针形,花粉红色,花期1月至翌年1月。

(7)山樱花:

多野生,花朵小,单瓣,白色或粉红色,花梗及花尊无毛。

(8)毛樱花:

外形基本同山樱花,但其叶、柄、花尊均有毛。

(9)重瓣白樱花:

花白色,重瓣,为主要栽培品种。

(10)重瓣红樱花:

花粉红色,重瓣。

(11)红白樱花:

花淡红色,重瓣。

(12)瑰丽樱花:

花淡红色,直瓣,花朵大而且花梗长。

(13)垂枝樱花:

花粉红色,重瓣,花枝张开而下垂。

2.一串红:

一串红属于多年生双子叶草本植物,生产上多作为一二年生草花栽培。

其花枝为轮伞状或总状花序,(如图1)长度一般为15一20cm,其上密集着生4一6朵花的分枝花序,矮生种着花密度为0.7个/cm,每花枝有10一30轮分枝花序。

花冠唇形,呈长筒状,开花时伸出萼外。

花萼钟状,与花冠同色,花后宿存。

花外苞片卵形,在开花时脱落。

雄蕊5个,其中上位3个退化,下位两个发育着生花药,花丝突出唇形花冠之外,花柱比花丝长0.2cm左右或同高,柱头两裂。

7月中下旬主花枝开始开花,8月上旬一级侧花枝枝数可达12一13个,8月下旬二级侧花枝开花,花枝数可达30一40个,9月上旬三级侧花枝开花,花枝数可达40个左右,10月上旬霜降前四级侧枝开始开花,花枝数约为12个。

每花枝花期因开花时间而异,一般早开花的花枝的花期较短,迟开花的花枝的花期较长,花枝上小花序及小花的开花顺序一般是最下的(第一节)的中央花最先开放,然后由下而上,各小花的中央花依次开放,中央花开放数日后(与温度有关),最下位小花序的侧花开放,主花开放的花位与侧花开放的花位差距与积温有关。

整株开花顺序为由下而上、由内向外依次开放。

小花序的中央花与侧花开放的时间差为1一3天,由下而上,由内向外开放时间差逐渐扩大,三级侧枝上的中央花与侧花,最上部2一3节的中央花与侧花开放相差日数更多。

每天每株开花的多少与抽出的花枝数和开花前两日的气温有关。

一串红开花时首先是抱合的花冠伸出花萼,然后唇形花冠迅速伸长,当天受精后花冠调萎。

柱头授粉后花粉粒迅速萌发,花粉管伸长,在授粉后3小时可以到达胚囊,受精的胚珠在20一25天内发育为成熟的种子,小花开放后在当天授粉有较高的结实率。

鼠尾草属是常异花授粉植物;在没有授粉媒介的情况下也具有自花授粉结实的能力,但结实率很低。

Miyajima(1996)认为,一串红在开花后两天内授粉效果最佳。

雌雄蕊等长的容易自花授粉,生产种子,而雌雄异长的必须有传粉媒介,一些很小的昆虫是主要媒介。

北京市园林科研所的资料表明;一串红花器构造有3种类型,即雌蕊上位、雌蕊下位和雄雌蕊等位;大多数花朵在开放之前散粉,风力引起植株振动可使其受精,品种间结实率的差异与其花器构造有关。

通过去雄、套袋、设风障,证明一串红是严格的个体内自花授粉植株。

3.月季:

月季的花为完全花,单朵或数朵着生在新梢顶端。

依花朵直径大小可分为微型(<3cm)、小型(3一5cm)、中型(6一1Ocm)、大型花(>10cm)。

开花习性有春季一季开花、春秋二季开花、四季开花3种。

花瓣数因种和品种不同差异很大,有4一60瓣或更多,可分为单瓣花(<10枚)、半重瓣(10一20枚)、重瓣(>20枚)。

花萼5或4片。

雌雄同花,雌雄蕊均多数,雌蕊30一70枚左右,花柱多离生,少数合株连生;雄蕊40一90枚左右,离生,雄蕊先熟。

月季每朵花的开放期分为初开期即含苞待放,花瓣抱合,雄蕊未散粉;盛开期即一般花瓣展开露出的雄雌蕊,雄蕊开裂散粉;末期即雄蕊和花柱枯萎。

现代月季品种都是杂合体,基本上为异花授粉,但有无融合生殖现象。

4.菊花:

菊花属头状花序,由花梗、总花托(花盘)、总苞片和小花组成。

自茎最上部叶片到总花托之间的茎段,称为花梗。

总花托:

扁盘状、半圆状或乳实圆锥状,花盘上轮状着生多数筒状和舌状小花。

筒状花是生在花盘中心部位的小花,其花冠联合呈筒状,故称“筒状花”。

筒状花为两性花一,雄蕊花药5枚,花药聚生,属聚生雄蕊;雌蕊花柱先端(柱头)二裂。

子房下位,二心皮一室,具一胚珠。

(百日草一筒状花,花冠先端出现明显裂片如桂花花瓣.也有的筒状花发达、伸长、花冠裂片呈龙爪状,这种畸化的筒状花冠统称桂类花瓣一重瓣品种筒状花较少或很少)。

舌状花:

着生在花盘周边的小花,由原始的筒状花演化而来,其雄蕊退化而成为雌蕊小花,花冠部形成舌片状,故称“舌状花”。

菊花开花习性:

同一头状花序上,外轮舌状花首先成熟开放,雌蕊先行羽裂(展羽),并分泌粘液,是舌状花接受花粉的最佳时机。

舌状花开放由外轮推向内轮,此时筒状花也开始成熟,其雄蕊先行散粉,是收集花粉的最佳时机。

随后1一2天雌蕊展羽成熟,是筒状花接受花粉的最佳时机。

5.桃花:

桃子花芽通过低温休眠后,在15一20℃气温条件下,14一20天即能开花。

桃花花型分为两大类型:

普通型和玲型。

普通型花瓣宽大,淡粉红色,全瓣颜色深浅一致,开放前呈复瓦状紧闭,开放后全瓣平展;玲型花瓣较短,边缘为深红色,向里逐渐为浅粉红色。

花蕾早期先露柱头,开花前伸出雄蕊,或雌雄蕊同时于开花前伸出。

大多数桃子品种有花粉,能自花结实,个别品种无花粉为雌能花。

四、方法和步骤

1.每组选定樱花不同类型的品种(或桃、一串红、月季、菊花)各一株挂牌标记,分别在其花期,连续观察其花蕾(已充分澎大)、花朵的不同形态,整个植株的开花进程,并加以记载。

2.分别绘出写生图,明显表示出花蕾、花朵、花萼、花瓣、雌蕊、雄蕊的形状及着生状态。

每组采摘含苞待放的花蕾10个,用镊子剥去花瓣,取下花药,详细观察它们的形态,大小和颜色。

然后在阳光下暴晒观察其散粉情况,并用放大镜仔细观察每个花药散粉的多少(用目测对比观察)。

在摘取花药时还要观察一下雌蕊和雄蕊的形状特征,并比较单瓣花和重瓣花的雄蕊各部分形态、颜色等方面的差异。

五、作业

1、照相或绘制“樱花(或桃子、一串红、月节、菊花)不同花型、花蕾和花朵形态特征图”。

2、自己照相或绘制“樱花(或桃树、一串红、月节、菊花)单瓣花和重瓣花的雌、雄蕊形态特征图。

并描述雌、雄蕊的特征。

3、制作“开花习性观察记载表”。

在表中,显示出每天开花的大约花朵数、当天温度。

统计出初花期(花开放约5%),盛花期(25%一75%),末花期(90%以后),以及一天中何时开花最多,并分析其可能的原因。

实验七花粉的采集

一、目的要求:

通过本实验的学习,要求掌握虫媒花、风媒花等园林植物采集花粉的具体方法和技术要领。

二、材料和用具:

1、材料:

桃、葡萄、核桃、毛白杨、百合、牡丹、油菜、贴梗海棠、菊花、一串红等含苞待放的植株。

2、用具:

镊子每人一把,培养皿每组2套、标签2个。

三、方法和步骤:

1、摘药采粉

采回含苞待放的花蕾,在室内取下花药,待散粉后收集花粉,是园林植物最常用的方法。

在使用这种方法时应掌握以下几点:

(1)采集花蕾的数量

根据母本授粉花朵数和父本花含量的多少而定。

据过去的经验:

百合、贴梗海棠、油菜、桃的花粉较多,一个花蕾的花粉可授5朵花;菊花、一串红、李的花粉较少,一个花蕾的花粉可授3朵花。

一般采集的花蕾的数量要适当多些,保证有足够的花粉。

(2)适时采集花蕾

正常情况下,花蕾的采集应在含苞待放时进行,也可掌握花药成熟时的颜

色,未确定采蕾时期。

如:

梨成熟的花药为紫红色;贴梗海棠、苹果、葡萄成熟的花药为淡黄色;桃成熟的花药为红褐色或褐红色;核桃成熟的花药为黄色。

(3)催粉

把花药置于温暖干燥的地方晾干或在日光下晒干。

阴雨天时,应在火炉附近或电灯下进行催粉。

花药处温度在25℃左右。

一般情况下室内晾干的花蕾12一36小时散粉,花粉生活力最强;日光下催粉的花蕾4一10小时,符合植物自然散粉条件;电灯光下、火炉旁25℃下催粉的花蕾8一12小时散粉;温箱23℃一25℃下催粉的花蕾18一35小时散粉。

2、插枝采粉

一般用于风媒花植物毛白杨、核桃等(花粉多、花粉粒细小、质轻)。

在散粉前1一2天,采回花枝,插入盛有清水的瓶中,待其自然散粉时收集。

注意:

采集花枝不宜过早,枝条不宜过细,以免花药萎缩,不能散粉。

如:

早春将毛白杨的花枝采回,插入室内盛有清水的瓶中,在花枝下衬以光滑的纸,待花药开裂有花粉散出时,用小木棒轻击花枝,使花粉落在纸上然后收集。

毛白杨不但要切枝采粉,为了调整杂交高度,便于管理,可进行切枝杂交(母本也采花枝)

(2月底进行)。

但母本花枝不宜太细,要以能保证种子充分成熟所需的营养为前提。

并要经常换水,修剪枝条切口的分泌物。

3、套袋采粉

一般用于花小而密,摘药麻烦的植物种类,如毛白杨、葡萄、枣等。

选初花期花序,疏除已开放的花,用隔潮的纸袋套上,2一3天后振动纸袋,使花粉落入袋中,轻轻摘下纸袋备用。

这样的纸袋采粉后,不能重叠堆放,以防花粉发霉而丧失生活力。

也可将花粉收集在一起,捡出杂质,贮藏备用。

四、作业

每人采集桃(一串红、月季等)花粉一份,并写出采集时的注意事项。

实验八花粉生活力的测定

一、目的要求:

花粉必须经过测定生活力后,才能确定是否可以作为杂交授粉之用。

对没有确定生活力大小及有无生活力的花粉如果盲目使用,就会导致杂交工作的失败或无法对杂交结果进行可靠的分析。

本实验就是学习并掌握用形态法、染色体法、发芽法测定花粉生活力的具体技术和方法。

二、材料、用具和试剂:

1、材料:

桃、百合、牡丹、油菜、贴梗海棠、一串红、月季、韭叶兰等的花粉。

2、用具:

每组电炉一个、电子天平一台、玻璃棒一支、玻璃铅笔一支、带盖白瓷盘一个、干棉球若干、白纱布一块、镊子两把、酒精灯一个、烧杯250ml两个、500ml两个、滴瓶6个、量筒5ml、10ml、10Oml、5O0ml各一个、大头针若干。

显微镜每人一台,凹玻片、载玻片每人3片。

3、化学试剂:

30%过氧化氢、a-萘粉、联苯胺、乙醇、无水碳酸钠、蔗糖、琼脂。

三、方法和步骤:

1、形态观察法:

每种植物的花粉都有一定的形态特征,一般都把具有其典型形态的花粉粒(指具有花粉粒的大小、形状和色泽等)作为有生活力的花粉,把小形的、皱缩的、畸形的作为没有生活力的花粉,如苹果正常花粉粒多为长椭圆形、桃子多为长椭圆形、葡萄多为长桶形、仙客来的花粉粒为马蹄形、松树的花粉粒呈元宝形、百合的花粉呈船形、南瓜的花粉满身长刺,就象

“小刺猬”一样。

此外,植物种类不同,花粉粒表面的沟纹也不相同,这要在电子扫描显微镜下才能看到,如柑橘类花粉粒表面的沟纹就如满天星斗,菊花的花粉粒表面沟纹就象开放的花朵。

检查时,把花粉撒放在载玻片上,在显微镜下查看3个视野,被检查的花粉粒数应在100个以上,计算形态正常花粉粒占花粉粒总数的百分率。

形态观察法的特点是简单易行,但准确性较差,所得数值往往偏高,一般只用于测定新鲜花粉的生活力。

2、沙尔达考夫染色法

(1)试剂配制:

此法所用试剂分1、2两号溶液。

A、1号试剂配制:

用0.2克联苯胺溶于100毫升50%的乙醇中;用0.15克的a一奈酚溶于100毫升50%的乙醇;用0.25克的无水碳酸钠溶于100毫升的蒸馏水中。

三种溶液配好后分装在三个棕色瓶中,使用前再将上述三种溶液等量混合作为1号试剂(因混合液不稳定必须在使用前混合配制)。

B、2号试剂:

O.3%的过氧化氢。

(2)方法:

以干棉球蘸少量花粉,振播到普通载玻片上,然后滴上1号试剂及2号试剂各一滴,用玻棒把花粉和溶液混搅均匀,静置3一4分钟后进行观察,凡花粉粒染成红色、玫瑰红、紫红色的即被认为有生活力的花粉。

呈色愈深,表明生活力愈强。

失去生活力的花粉则呈淡黄色或无色,需要注意的是用这种方法测定新鲜花粉的生活力时,有些发育畸形的花粉粒也被染成红色,(这是因为这些花粉虽然发育畸形,但其仍含有一定量的具有活性的过氧化氢酶的缘故)但这类花粉不能萌发,所以不能将其计入有生活力的花粉内。

每片应观察三个视野,观察的花粉粒总数应在100粒以上,然后计算具有生活力花粉粒所占的百分数,以表示花粉生活力的强弱。

此法每人每种花粉做一片。

3、发芽实验法(只做一种)

此法能精确测定出具有生活力、能够发芽的花粉粒数,还能看到花粉粒发芽的真实情况。

(1)悬滴液发芽法

把供试花粉播种在一定浓度的培养液液面上,使其花粉真实地发芽,以测定花粉生活力的一种方法。

培养液一般都用蔗糖或葡萄溶液,其浓度因植物种类不同,差别很大,一般是桃10%,梨、苹果10一15%,柑桔25一30%,糖液浓度的高低是为了调节培养基的渗透压,防止供试的花粉粒在溶液中发生破裂。

操作方法:

配制10%的蔗糖溶液,滴一滴在凹薄片的凹槽内,取少许花粉置于溶液中。

用大头针搅均匀,然后将凹薄片放在温度20一25℃、湿度70一80%的瓷盘中,加盖。

2小时后在显微镜下就可观察到花粉粒开始萌发,12一24小时后在显微镜下检查发芽花粉粒的百分率。

生活力正常的花粉粒发芽时呈圆形、花粉管直线延伸;生活力差的花粉粒发芽后其花粉管弯曲;没有生活力的花粉粒不能萌发。

(2)培养基发芽法

①培养基的配制:

在250ml烧杯中注入90ml的蒸馏水,加入1克的琼脂(洋菜),在酒精灯上加热,使之完全溶解,然后加入10克的蔗糖(制备含糖量10%的培养基时用量。

需要时,可配置不同含糖量的培养基,进行比较试验),注意用玻璃棒不断搅拌,使其溶化均匀。

有条件时还可以加入微量的柱头浸出液、维生素等以造成最适于花粉发芽的环境条件。

须加注意的是:

在熬制培养基时,应在烧杯上的液面处贴一纸条或用玻璃铅笔沿液面划线为记,当液面在熬制过程中因水分蒸发下降时,应及时添加蒸馏水,以保持液面的稳定和培养基的准确浓度。

其次是将熬制好的培养基溶液连烧杯放入盛有35℃热水的更大的烧杯(500ml烧杯)中防止冷却凝固,备随后使用,对已经冷却凝固的培养基在使用时重新加热溶化。

②用品消毒:

发芽实验所用的载玻片、镊子等都需在烧杯中煮沸20分钟进行消毒、冷却后取出用酒精棉球擦干,放在大培养皿中备用,经过消毒的载玻片使用时要尽量减少和手指接触的面积,以减少污染。

③花粉播种:

用玻璃棒蘸培养基溶液一滴滴在平面载玻片上,凝固后用干棉球蘸着花粉,轻轻震动棉球将花粉播种在培养基表面,注意花粉分布应松散均匀,每个视野中以分布20一50粒左右的花粉为宜,然后将载玻片放在25℃的条件下,湿度70一80%的瓷盘中。

2小时后花粉粒开始萌芽,12一24个小时后,在显微镜下检查花粉生活力。

四、作业

1、列表比较用四种方法测定同一品种花粉生活力的结果,表中项目应包括测定方法,每次视野中的花粉粒数,具有生活力的花粉粒数、三视野平均值、百分率,表下注明实验品种,培养基浓度,采粉时间,测定时间和其它需要说明的问题等。

2、利用显微镜下看到的真实现象,绘出正常花粉粒、没有生活力的花粉粒、已经膨大即将发芽的花粉粒和已经发芽花粉粒的写生图各一个。

 

实验九有性杂交技术

―――桃树(月季、一串红、菊花等)有性杂交技术

一、目的要求:

在了解园林植物的花器构造、传粉特点和开花习性的基础上,学习掌握有性杂交技术、每个环节的技术要点,为以后开展研究和从事育种工作打下良好的基础。

并希望通过实际操作,提出改进杂交技术和提高工作效宜的建议。

二、材料和工具

1、杂交用植株:

每5一6人一组,每组母株2一3株,用于5个处理。

2、用具:

每组修剪枝一把、酒精棉球一瓶、培养皿两套(直径8cm)、指形管(或青霉素针剂小瓶1一2个);每人镊子一把、授粉器一个、隔离袋12个、挂牌20个、线绳20条(长20cm)、放大镜一个。

3、花粉:

每组2一3份。

三、方法步骤:

1、花枝的选择和整理:

用作杂交的母株,应具备品种的典型性、生长强健,开花结实正常;杂交用的花枝,应该发育充实、花蕾肥大.最好位于植株的外围,结果比较可靠的花枝种类。

如桃子的北方品种群应选中、短花枝,南方品种群应选中、长花枝;月季选定第一批春花。

选定后应根据套袋的方便和每枝留花朵的多少进行适当的花枝整理,并疏去花枝上瘦小的、过密的一部分花蕾。

2、去雄:

去雄时期:

以雌蕊将到达可授期,花药尚未成熟破裂的时侯为宜;去雄时间在上午8一10点中最好(因此时风小、昆虫活动少,成熟花药尚未开裂,柱头接受非目的花粉的机率最小);去雄的方法是用左手大指和二指轻捏花蕾下部花萼处,右手拿镊子拔开花瓣露出雄蕊,然后用镊子将花药全部将掉。

去雄时绝对不使镊子触及柱头以防传粉,花药要绝对去尽,一个不留(特别注意因花丝较短,而使花药深陷花筒底部的花药一定要去除干净)。

3、授粉和套袋隔离:

为了简化手续,目前实践工作中,多于去雄后不管柱头是否到达可授期,都要立即进行授粉,并随即进行套袋隔离。

袋口要绑紧,不使虫类有进人进行授粉的可能。

对以鲜艳花冠吸引昆虫传粉的植物,可将花瓣花药同时完全除去进行授粉,之后不再套袋隔离。

这样就可以大大简化工作过程,节约工作时间、提高工作效率。

这样处理的花蕾已经失去招引蜂、蝇等昆虫来访的条件,对于虫媒花的植物来说,天然授粉的可能性已经很小,即使少数花朵仍遭昆虫传粉已无关大局。

(兰考泡桐自花授粉不实,可以不去雄,直接授粉隔离。

授粉时,用橡胶授粉器(或用火柴棒,小木棒在一端以脱脂棉做成棉棒授粉器)蘸以花粉,轻轻点在柱头上,如连续进行两个以上组合的授粉时,每完成一个组合后,应将橡皮授粉器用酒精棉球消毒,擦拭干净,如为棉球授粉器即可弃之另换新棒。

4、标记和记录:

如一株母株全做同一杂交组合的,在记录本上记载其母株的株行位置或在植株上用油漆或绑绳标记即可;如一株树上做有两个以上的组合的,应用挂牌(进行编号)或用不同颜色的扎绑袋口的线绳进行区分。

此外应分别记明杂交组合、去雄授粉时期、授粉花朵数、操作人姓名、母株位置、授粉时候的天气状况和其它应记载的事项于记录太上。

月季杂交技术(如图2)所示。

5、去袋:

授粉后,在正常的气温条件下(21一25℃)24小时即可完成受精过程,但因所授粉的花朵发育程度不同,前后约需3一4天的时间才能全部完成受精过程,大约在授粉后7一10天,即可去掉套袋。

去袋时不要解除下端绑绳,只从套袋上端中央小心地用手先将套袋撕为两半,露出被授粉的花朵,再把套袋长度的四分之三撕掉即可,留下套袋下端部分及其绑绳,在果枝上一段时间作为杂交果枝的显著标记,这在以后检查杂交坐果率时,容易发现目标。

6、坐果率的检查:

去袋时,往往幼果尚未膨大,花瓣尚未脱落,不易进行坐果率的检查。

一般第一次坐果率的调查(以子房显著膨大,颜色嫩绿者为坐果标准)应在授粉15一20天后进行;在生理落果后(桃约在5月中、下旬,苹果约在6月上、中旬)进行第二次调查;果实成熟前两周进行第三次调查;果实成熟采收时再记载其实收的果实数,并于最后计算出每次的坐果率。

比较出何时调查到的坐果数和坐果率较为可靠。

四、实验要求:

共做杂交、自交、天然杂交、单性结实、无花被隔离五个处理。

每处理最少做10朵花。

五、作业

1、根据杂交授粉的全部过程及做五个处理调查所得到的数据,制作一个实验结果报告表,内容包括:

处理、母株位置、操作日期及时间、当天天气情况、杂交花朵数、坐果调查(包括调查次数、日期、坐果数、坐果率)、实收成熟果数、采果日期、取种日期、实得饱满种子数等。

(表中项目根据获得材料的多少,尽量填写,填不全可以缺空。

2、通过学习,提出改进杂交技术,提高工作效率的建议。

(注:

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