巨龙竹生殖生物学研究

论文摘要

随着生殖生物学的迅速发展,对于禾本科其它植物如:玉米,水稻,小麦等的有性生殖过程的研究日益深入。但是由于竹子开花比较少见,实验材料的限制等方面的原因,导致竹类的有性生殖的研究进展缓慢。巨龙竹（Dendrocalamus sinicus Chia et J.L.Sun）是禾本科（Gramineae）竹亚科（Bambusoideae）牡竹属（Dendrocalamus）大型热带丛生竹,具有重要的经济价值和广阔的开发前景。然而由于本种类只生长在云南的局部地区,不耐寒冷,并且开花少,开花周期很长,开花后通常死亡,有性生殖有限,自然结实率较低,导致其天然更新困难,对这种优秀的竹种的推广与利用,造成很大的影响与阻碍。近期,巨龙竹在云南西盟,沧源等地陆续出现零星开花、结实现象,为巨龙竹的有性生殖研究工作提供了机遇。本研究着重了解巨龙竹开花习性,生殖器官结构,花粉生活力及结实特性与果实解剖结构,并且尝试建立巨龙竹子房离体培养的方法,以期为全面了解巨龙竹的有性生殖以及个体发育过程积累原始资料,同时为下一步的细胞培养、原生质体分离以及细胞杂交、遗传转化等深入研究奠定基础,从而使巨龙竹这一珍稀竹种得到充分的保护和利用。主要的研究结果如下:（1）巨龙竹的花序为续次发生的假花序,花枝丛生在主秆上。巨龙竹花穗基部无叶或少叶,属于无叶型开花竹,花为初生花,在竹枝上形成并渐次开放。巨龙竹花属于颖花,以雄蕊的伸出作为花开放的特征。小穗上的各个小花的发育并不一致,顶端的小花先发育,先开放;基部的小花后发育。（2）巨龙竹小穗基部具有2～4枚不育颖片,其结果与现有的记载不同。外稃较大,呈不封闭的椭圆形。从横切面上可见其结构有13～17个维管束组成。内稃包在外稃内,由长方形细胞组成。（3）巨龙竹成熟花粉为呈近球形,具有单个萌发孔,在显微镜下萌发孔呈凸面镜形状。传粉时期为包括一个营养核与两个精子的3—细胞花粉。新鲜花粉萌发率高达75%,随着离体时间的延长,花粉萌发率迅速下降。离体30分钟的花粉,萌发率下降为3%。离体60分钟的花粉,完全丧失萌发能力。花粉萌发试验结果表明巨龙竹花粉的生活力持续时间较短暂,在野外自然条件下,受阳光,水分及温度等因子的影响,巨龙竹花粉生活力可能更低。（4）酶法分离得到完整的胚囊。在胚囊中可以观察到大量的反足细胞,这些反足细胞体积比较大,细胞质浓厚,圆球状。它们在胚囊内的存在时间比较长,胚体的形成时期,仍旧能够观察到少量反足细胞的存在。（5）巨龙竹果实为颖果,柱头宿存。胚乳占据绝大部分,外被糊粉层,内含大量的淀粉颗粒。胚位于胚乳一侧下方,一面和胚乳密接,胚型公式为F+PP型,即胚体中是进入盾片和进入胚芽的维管束在同一个分歧点分开;外胚叶存在;盾片与胚根鞘两者分离;胚芽横切面中真叶维管束数目多,真叶两端重叠。大角胚芽,大角胚根,大弯胚,为禾本科中较原始的类型。（6）巨龙竹结实率低的原因主要有以下三个方面。①巨龙竹的有性生殖基本上是适应异花授粉的类型,开花周期长,在野外偶见到开花也都是零星开花,不同竹丛在同一地同时开花的现象极少,因此巨龙竹能够正常受精结实的机会非常有限,导致结实率低。②巨龙竹花粉寿命短,试验结果巨龙竹花粉的萌发率在30min内由75%降到3% ,60min后则完全丧失萌发能力。③花期虫害严重,随机抽查100个巨龙竹小穗,有45%的小穗被幼虫蛀食花药及子房,使之丧失生命力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 植物生殖生物学研究进展
• 1.1.1 植物生殖生物学研究在国际的研究进展
• 1.1.2 植物生殖生物学研究在国际的研究进展
• 1.1.3 植物生殖生物学研究方法的现状及进展
• 1.1.4 竹类植物生殖生物学研究在国际的研究进展
• 1.2 巨龙竹生殖生物学研究方法的意义
• 2 巨龙竹开花生物学研究
• 2.1 试验材料及方法
• 2.1.1 外业调查
• 2.1.2 石蜡制片
• 2.1.3 花粉粒形态及生活力测定
• 2.1.4 胚囊分离及观察
• 2.1.5 观察及记录
• 2.2 结果及分析
• 2.2.1 巨龙竹生长的自然条件
• 2.2.2 巨龙竹开花习性
• 2.2.3 巨龙竹小穗的结构
• 2.2.4 巨龙竹雄蕊的结构与发育
• 2.2.5 巨龙竹雌蕊的结构与发育
• 2.2.6 巨龙竹传粉生物学
• 2.3 小结
• 2.3.1 主要结论
• 2.3.2 讨论
• 3 巨龙竹结实性与果实的形态解剖特征
• 3.1 材料及方法
• 3.1.1 材料的采集及处理
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果及分析
• 3.2.1 巨龙竹的结实性
• 3.2.2 巨龙竹果实的形态特征
• 3.2.3 巨龙竹种子的发芽率
• 3.2.4 巨龙竹果实的解剖特征
• 3.3 小结
• 3.3.1 主要结论
• 3.3.2 讨论
• 4 巨龙竹子房离体培养与种子诱导愈伤组织
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 巨龙竹子房离体培养的材料与方法
• 4.1.2 巨龙竹愈伤组织诱导的材料与方法
• 4.2 结果及分析
• 4.2.1 巨龙竹子房离体培养的结果与分析
• 4.2.2 巨龙竹愈伤组织诱导的结果与分析
• 4.3 小结
• 4.3.1 主要结论
• 4.3.2 讨论
• 5 总结与展望
• 5.1 主要解决问题
• 5.2 主要创新点
• 5.3 存在问题
• 5.4 展望
• 参考文献
• 致谢