四种野生鸢尾的花卉生物学研究

论文摘要

中国鸢尾属植物野生资源丰富,观赏价值高,种质资源的发掘利用潜力大。野生鸢尾资源应用到园林中的前提需研究其生物学特性,及生长发育规律和繁殖方式。在群落调查的基础上,采用花卉生物学方法,研究了从青海地区野外引种至北京的天山鸢尾（Iris loczyi）、准噶尔鸢尾（Iris songarica）、卷鞘鸢尾（Iris potaninii）、白花马蔺（Iris lactea）的种子萌发特性、个体发育节律、开花特性;并对根与叶的解剖结构、光合特性及准噶尔鸢尾的核型做了初步研究,研究结果如下:1.四种野生鸢尾的种子有深休眠,赤霉素处理、室外露地沙藏及低温沙藏不能打破休眠。去除种皮可以有效提高种子的萌发率,使天山鸢尾、准噶尔鸢尾、卷鞘鸢尾和白花马蔺种子的萌发率分别由0提高到12.22%、52.22%、16.67%、33.33%。四种野生鸢尾胚培养的萌发率分别为7.14%、58.33%、47.22%、72.22%。天山鸢尾的胚在GA3浓度为0.1mg/mL的MS培养基中培养,萌发率提高到28.57%。准噶尔鸢尾和卷鞘鸢尾种子的最适萌发温度为25℃,天山鸢尾和白花马蔺种子的最适萌发温度为变温,温度范围15℃―22℃。2.四种野生鸢尾的一年生幼苗和成年植株的生长规律符合“S”型生长曲线。采用有序样本聚类分析法划分四种野生鸢尾一年生幼苗的生长时期,分为4个阶段,即出苗期、生长初期、生长盛期和生长后期。其中生长盛期主要集中在7-10月,占全年生长量的70%-90%。成年植株在一年的生长过程中会有两次生长高峰,第一次是在花后,第二次是在花芽分化完成后。3.在北京地区栽培卷鞘鸢尾花期最早为3月下旬至4月上旬;天山鸢尾花期为4月中下旬,准噶尔鸢尾花期为4月下旬到5月上旬。天山鸢尾的花芽分化开始于6月初,生长锥已增大,6-7月茎尖生长锥继续增大;8月期间花芽迅速分化;9月初花器官形成。卷鞘鸢尾的花芽分化开始于6月初,生长锥开始增大,7月初花器官形成;8月初花芽分化完成。准噶尔鸢尾的花芽分化开始于7月初,7-8月生长锥不断增大,9月初花器官形成。4.四种野生鸢尾为须根系,根系呈垂直分布。天山鸢尾不定根为10原型木质部,准噶尔鸢尾不定根为9原型木质部,卷鞘鸢尾不定根为4原型木质部。卷鞘鸢尾的叶肉细胞无栅栏组织与海绵组织的分化,天山鸢尾、准噶尔鸢尾和白花马蔺的叶肉细胞分化为栅栏组织和海绵组织。5.四种野生鸢尾的净光合速率（Pn）在8月初的日变化趋势基本一致,呈“双峰”曲线。天山鸢尾、准噶尔鸢尾、卷鞘鸢尾和白花马蔺的光饱和点（LSP）分别为43.37、49.10、38.47、31.96μmol·m-2·s-1,光补偿点（LCP）分别为574.11、370.15、450.27、346.11μmol·m-2·s-1,表观量子效率分别为0.0348、0.0326、0.0305、0.0502。四种鸢尾为喜光型植物,其中卷鞘鸢尾稍耐荫,白花马蔺耐半荫。6.准噶尔鸢尾的染色体数目是14,为二倍体,核型公式为2n=14=6m+8sm（2SAT）,核型不对称系数为65.85%,核型分类属3A型。系统研究4种野生鸢尾的生长发育过程和生物学特性,将为其栽培管理、花期调控、育种、扩繁以及园林应用提供科学依据和技术支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 鸢尾属植物的研究进展
• 1.1.1 鸢尾属的研究
• 1.1.1.1 国外鸢尾属的研究
• 1.1.1.2 国内鸢尾属的研究
• 1.1.2 生物学研究
• 1.1.2.1 种子生物学研究
• 1.1.2.2 开花生物学研究
• 1.1.2.3 鸢尾的栽培与繁殖
• 1.1.2.4 鸢尾的花粉学、细胞学、同工酶学及分子生物学研究
• 1.1.2.5 育种研究
• 1.1.3 鸢尾属花卉的病虫害防治
• 1.1.4 园林中的应用
• 1.1.4.1 水面绿化和水景园应用
• 1.1.4.2 专类园应用
• 1.1.4.3 地被应用
• 1.1.4.4 花坛、花带应用
• 1.2 本研究的目的和意义
• 2 试验材料和试验地概况
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 形态特征
• 2.1.2 试验材料
• 2.2 实验地概况
• 3 野外生态调查
• 3.1 研究方法
• 3.1.1 野外样方调查
• 3.1.2 种群分布格局及其集聚强度
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 调查地区的自然概况
• 3.2.2 四种鸢尾的自然分布
• 3.2.3 卷鞘鸢尾群落
• 3.2.3.1 卷鞘鸢尾群落特征
• 3.2.3.2 种群内个体的根系特征
• 3.2.4 锐果鸢尾群落
• 3.2.4.1 锐果鸢尾群落特征
• 3.2.4.2 种群分布格局类型及其强度
• 3.2.5 天山鸢尾群落特征
• 3.2.6 准噶尔鸢尾群落特征
• 3.3 结论与讨论
• 3.3.1 结论
• 3.3.2 讨论
• 4 种子生物学研究
• 4.1 实验方法
• 4.1.1 果实及种子的形态特征
• 4.1.1.1 蒴果长度、宽度、重量的测定
• 4.1.1.2 种子长度、宽度、厚度的测定
• 4.1.1.3 种子千粒重的测定
• 4.1.1.4 外种皮厚度的测定
• 4.1.2 种子休眠原因的研究
• 4.1.2.1 种皮构造与种子休眠
• 4.1.2.2 内源抑制物与种子休眠
• 4.1.2.3 胚与种子休眠
• 4.1.3 打破休眠的方法
• 4.1.3.1 周年萌发试验
• 4.1.3.2 不同处理对种子发芽率的影响
• 4.1.3.3 温度处理
• 4.1.3.4 赤霉素处理
• 4.1.3.5 层积催芽
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 果实及种子的形态特征
• 4.2.1.1 蒴果的形态特征
• 4.2.1.2 种子的形态特征
• 4.2.2 种子的休眠原因
• 4.2.2.1 种皮构造与种子休眠
• 4.2.2.2 内源抑制物与种子休眠
• 4.2.2.3 胚与种子休眠
• 4.2.3 打破休眠的方法
• 4.2.3.1 周年萌发试验
• 4.2.3.2 不同处理对种子发芽率的影响
• 4.2.3.3 温度处理
• 4.2.3.4 赤霉素处理
• 4.2.3.5 层积催芽
• 4.3 结论与讨论
• 4.3.1 结论
• 4.3.2 讨论
• 5 个体发育节律研究
• 5.1 实验方法
• 5.1.1 一年生苗生长规律
• 5.1.1.1 种子萌发及幼苗形态特征
• 5.1.1.2 生长量的测量
• 5.1.2 成年植株生长规律
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 一年生苗生长规律
• 5.2.1.1 种子萌发及幼苗形态特征
• 5.2.1.2 地上部分生长规律
• 5.2.1.3 苗高生长期的划分与生长情况比较
• 5.2.1.4 实生苗生长期管理措施
• 5.2.2 成年植株生长规律
• 5.2.2.1 物候期的观察记录
• 5.2.2.2 生长量的测量
• 5.3 结论与讨论
• 5.3.1 结论
• 5.3.2 讨论
• 6 开花生物学研究
• 6.1 实验方法
• 6.1.1 花芽分化
• 6.1.2 花期的观察与记录
• 6.1.3 花结构的观察与记录
• 6.1.4 花粉形状及大小的观察
• 6.1.5 花粉萌发率的测定
• 6.1.6 花粉生活力及寿命的测定
• 6.1.7 柱头的可授性测定
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 花芽分化
• 6.2.2 开花习性与花期
• 6.2.3 花的形态特征
• 6.2.4 花粉生活力及柱头的可授性
• 6.2.5 花粉形态及萌发习性
• 6.2.5.1 四种鸢尾的花粉形态
• 6.2.5.2 不同蔗糖浓度和温度对花粉萌发的影响
• 6.2.5.3 不同发育时期的花粉萌发率
• 6.3 结论与讨论
• 6.3.1 结论
• 6.3.2 讨论
• 7 根、叶解剖结构研究
• 7.1 试验方法
• 7.1.1 根、叶解剖结构
• 7.1.2 叶片表皮结构
• 7.1.3 数据测量及分析
• 7.2 结果与分析
• 7.2.1 根系形态
• 7.2.2 根系解剖结构
• 7.2.3 叶片的外部形态特征
• 7.2.4 叶片解剖结构
• 7.2.4.1 叶表皮细胞
• 7.2.4.2 气孔器
• 7.2.4.3 叶肉细胞
• 7.2.4.4 维管束
• 7.2.4.5 叶缘厚角组织
• 7.3 结论与讨论
• 7.3.1 结论
• 7.3.2 讨论
• 8 光合特性研究
• 8.1 实验材料和方法
• 8.1.1 实验材料
• 8.1.2 光合速率日变化的测定
• 8.1.3 光合—光强响应特性的测定
• 8.2 结果与分析
• 8.2.1 光合日变化
• 8.2.1.1 环境条件的日变化
• 8.2.1.2 净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间 C02 浓度的日变化
• 8.2.2 光合速率的光响应
• 8.2.2.1 光响应
• 8.2.2.2 光响应的非线性回归分析
• 8.2.2.3 光合特性与生长量的关系
• 8.3 结论与讨论
• 8.3.1 结论
• 8.3.2 讨论
• 9 染色体核型分析
• 9.1 实验材料和方法
• 9.1.1 实验材料
• 9.1.2 实验方法
• 9.2 结果与分析
• 9.2.1 准噶尔鸢尾的核型分析
• 9.3 结论与讨论
• 10 结论与讨论
• 10.1 结论
• 10.2 讨论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢