刺槐是一种重要的蜜源、用材、燃料和生态树种。但其人工有性杂交困难,导致刺槐杂交育种进展缓慢。为了更好的开展刺槐杂交育种工作,对刺槐有性生殖过程及交配系统进行系统深入的研究显得尤为迫切和重要。为此,本研究综合利用人工控制授粉、荧光显微观察、及SSR父本分析对刺槐开花动态、刺槐有性生殖过程中胚珠(种子)成熟及败育规律及交配机制进行了系统深入地研究,在此基础上,给出了在目前刺槐人工杂交座果率低的情况下进行刺槐杂交遗传改良的建议。为刺槐杂交育种工作的开展提供了理论和技术支持。主要研究结果及结论如下：1)刺槐荚果内胚珠(种子)成熟并不是随机的,而是存在与胚珠位置相关的选择性成熟和败育现象,处于荚果顶端的胚珠更容易发育为成熟种子,而处于荚果基部的胚珠则更容易发生败育。荧光显微观察结果显示,处于荚果顶端的胚珠较基部胚珠优先接受花粉管；SSR父本分析结果显示,荚果顶端区域胚珠异交率高于荚果基部胚珠。而这种胚珠位置效应最终会对植物适合度产生影响。配子体竞争而导致的合子胚获取母本资源能力的差异是造成这一现象的一个重要原因。2)刺槐在种子成熟期、出苗期和苗期早期生长3个时期存在不同程度的自交衰退。在种子成熟期的自交衰退指数6最高,达到0.5419,在出苗期表现出的自交衰退指数δ为0.3654,苗期早期生长差别不大,在苗期早期生长到第10week和第20week时株高生长方面的自交衰退指数δ分别仅仅为0.0232和0.0873；刺槐自交子代在种子成熟期、出苗期、苗期早期生长3个时期的累积自交衰退指数δ为0.7452。SSR父本分析结果显示,在败育种子期、成熟种子期和子代苗期3个早期生长阶段中,异交率存在显著差异(P=0.042),随着刺槐授粉后早期生长时期的变化,自交子代在逐渐减少,异交率在逐渐升高(败育种子群体异交率为76.25%,成熟种子群体异交率为91.25%,子代苗群体异交率为95.83%)3)刺槐的繁育系统属于以异交为主的混合交配系统(同花授粉可结实)。刺槐早期的选择作用掩盖了混合交配系统及其近交衰退的事实,这种选择使得后代群体中具有明显的并不显著偏离哈迪温伯格的遗传多样性丰富的异交子代群体。4)刺槐雌雄蕊空间上的隔离、雌雄蕊异熟、相对稍慢的自交花粉管萌发及其生长率、配子体竞争、近交衰退共同促进了刺槐的异交。5)配子体竞争和近交衰退在调控刺槐子代遗传组成中扮演着重要角色。6)在目前刺槐去雄后人工授粉结果率低的情况下,可以尝试利用刺槐的促进异交的机制,通过不去雄利用蜜蜂或人工进行混合竞争授粉获得杂交子代,借助分子生物学父本分析手段进行子代鉴定,进而进行刺槐的杂交遗传改良。