中文摘要：

本项目直接来源于当前榛子生产中存在的一个突出的应用基础问题。东北是我国榛子的主产区，平榛是其主要的分布种类，因空壳导致的产量损失常占果实产量的60%以上，而平欧杂交榛、欧榛系列品种因此而损失的产量常不超过产量的15%。经初步研究此症状与果实发育过程中的胚败育相关联。本项目以空壳率低的平欧杂交榛新品种为对照，研究营养物质向胚珠的转运动态变化过程及其与胚珠充实间的关系，用荧光素二钠示踪等技术分析得出营养物质向胚珠运输阻滞发生的时间、部位和阻塞物的成分，再分别测定不同时期、果实不同部位与营养物质运输相关的内源激素、矿质营养、糖类及其运输关键酶等生理代谢物质的动态变化，以明确榛子胚败育的生理机制。并进一步进行抑制消减杂交等研究，以探索空壳与饱满果实、空壳率存在明显差异的品种间在基因水平的差异。通过机制的研究，用不同的生理制剂和处理方法加以验证，为克服榛子胚败育造成的空壳问题提供理论和实践依据。

结论摘要：

榛子是世界四大干果之一，综合利用价值很高。东北榛子主产区常因果实空壳引起严重的产量损失，此症状与果实发育过程中的胚败育相关联。为阐明榛子胚败育的发生机制，并制定适宜的栽培技术措施降低因高比例空壳果实带来的产量损失，本项目主要从以下5个方面开展研究工作，主要完成情况如下（1）在形态解剖方面，观察了子房分化，胚珠分化，胚囊成熟、及花粉管萌发，生长，受精的生物学过程，阐明了榛子花粉管间歇性生长规律与受精进程，并确认了榛子胚败育与子叶充实间的密切关系。（2）在果实的不同发育阶段，向子房中引进了荧光素二钠来观测其在果实中的运输差异。结果表明榛子空壳果实形成过程中发生明显的运输障碍。对充实果实而言，荧光素二钠运输的障碍出现在花后60-90 d，运输障碍的部位在珠柄与胚珠的连接处，珠柄中一直可观察到明亮的荧光直至果实成熟采收。对于空壳果实而言，荧光素二钠的运输障碍最初出现于花后55 d，运输障碍的部位在胚珠与珠柄的连接处，在花后60-90 d，珠柄逐渐丧失输导功能。（3）研究了果实发育期不同部位和叶片中矿质营养、植物内源激素等的动态变化，并进行了植物激素ABA的处理与ABA的合成抑制剂处理，探讨ABA与胚败育、果实空壳率间的相互关系，结果表明ABA参与调控了榛子胚珠充实发育的进程。（4）在榛子胚败育的分子生物学机制方面。构建了正常与败育胚珠的cDNA文库，进行了转录组Illumina测序分析，并对测序结果进行了组装，产生了超过40亿nt的高质量RNA序列信息，测序组装产生115,862 contigs 和 55,353 unigenes。将这些序列信息与NR，KEGG和GO等公共数据库进行了序列比对获得了相应的注释信息。差异表达谱分析结果表明，与正常胚珠相比，败育胚珠中有2000多个基因的表达量发生显著改变。采用实时定量PCR 分析验证了差异表达结果的可靠性。本研究的榛子转录组与差异表达谱分析结果为榛子果实发育相关的研究提供了海量信息。（5）在胚败育研究的基础上，研发了克服或改善胚败育、降低果实空壳率的实用技术，并申请了国家发明专利1项。在项目研究过程中，已发表学术论文5篇，其中，2篇发表于Sicentia Horticulturae (SCI, IF=1.397)，在园艺学报，北京林业大学学报，浙江大学学报（农业与生命科学版）各发表1篇，申请了国家发明专利1项。