耐冬山茶种质资源研究

论文摘要

耐冬山茶是指分布于青岛崂山及附近岛屿上的野生山茶种群以及由其衍生的栽培群体。作为第三纪的残遗植物种群,耐冬山茶具有重要的生态和观赏价值。然而,迄今为止,对这一古老而珍贵的植物群体,尚缺乏全面深刻的认识。鉴于此,本文对耐冬山茶野生资源分布和品种资源情况进行了详细的调查研究和品种命名,对耐冬山茶与对照的南方山茶开展了形态学、比较解剖学、孢粉学、生理生化分析、AFLP标记等方面的研究工作。主要结果如下:1.目前耐冬山茶的野生分布区仅剩长门岩岛、大管岛和崂顶三处,共有植株506株,生存环境受到极大破坏。由于近年来的保护,残存野生植株生长状况良好。2.胶东半岛地区自然条件下栽培的耐冬山茶有16个待定品种和2个具有观赏价值的变异类型,分别是‘霜中含露’、‘卷瓣吐蕊’、‘傲雪’、‘俏粉’、‘绛雪’、‘亮叶大红’、‘长柱耐冬’、‘岛城春早’、‘赤盘金心’、‘花团锦簇’、‘暮春’、‘深红皱瓣’、‘粉面桃红’、‘紫霞’、‘碧海赤珠’、‘心叶浅红’、‘霜红’和‘二乔’。3.按照花期早晚可将耐冬山茶分为:早花型:‘霜中含露’、‘卷瓣吐蕊’、‘傲雪’、‘俏粉’、‘绛雪’‘亮叶大红’;中花型:‘长柱耐冬’、‘岛城春早’、‘赤盘金心’;晚花型:‘花团锦簇’、‘暮春’、‘深红皱瓣’、‘粉面桃红’、‘霜红’、‘碧海赤珠’、‘心叶浅红’、‘紫霞’、‘二乔’,其中‘暮春’、‘霜红’、‘心叶浅红’为花期极晚类型。4.耐冬山茶叶为典型的背腹型叶,具有旱生结构特点。上表皮角质膜的厚度、皱褶的形状、附着物;下表皮细胞垂周壁式样、气孔器的大小、密度及腺体的形态特征;叶肉栅栏组织、海绵组织、晶细胞的形态特征可以作为品种分类的形态指标;栅栏组织厚/海绵组织厚、栅栏组织厚/叶厚、海绵组织厚/叶厚可以作为耐冬山茶耐寒性的形态学指标。5.花粉粒为腰鼓形、三孔沟花粉,外壁纹饰为蠕虫状或拟蠕虫状,脊间具穿孔和穴,穿孔-穴的形状和数量因品种而异,与南方山茶品种花粉形态存在较大差异。花粉粒形态可以做为耐冬山茶品种分类的依据。6.各待定品种和类型的半致死温度介于-13.1～-17.6℃之间,是耐寒力的重要指标,其中,耐寒力最强的为‘俏粉’,半致死温度为-17.6℃。束缚水与自由水的比值可以作为鉴定耐冬山茶耐寒力大小的指标。7.越冬过程中,耐冬山茶可溶性蛋白含量介于17～27mg/g之间;CAT含量介于150～300mg/g.min之间;可溶性糖含量介于50～130mg/100g之间;可溶性蛋白、可溶性糖含量、CAT活性随温度的下降而升高,耐寒性强的品种可溶性蛋白、可溶性糖的含量高,CAT活性强,可溶性蛋白含量与越冬期间平均气温呈负相关;可溶性糖含量与秋冬季平均气温变化呈高度负相关。8.完成了耐冬山茶、南方山茶和云南山茶的DNA提取、酶切连接、预扩增、

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 山茶研究进展
• 1.1.1 山茶的起源和栽培简史
• 1.1.2 山茶属分类研究进展
• 1.1.2.1 形态解剖学
• 1.1.2.2 细胞学
• 1.1.2.3 孢粉学
• 1.1.2.4 分子生物学技术
• 1.2 山茶属植物耐寒性研究进展
• 1.2.1 叶片形态结构与耐寒性
• 1.2.2 细胞膜变化与耐寒性
• 1.2.2.1 细胞膜透性与耐寒性
• 1.2.2.2 细胞膜组分变化与耐寒性
• 1.2.2.3 酶活性与耐寒性
• 1.2.2.4 水分、可溶性糖与耐寒性
• 1.2.2.5 可溶性蛋白质与耐寒性
• 1.3 耐冬山茶研究进展
• 1.3.1 耐冬山茶生物多样性及生态学研究
• 1.3.2 耐冬山茶保护生物学研究
• 1.3.3 耐冬山茶的引种适应性研究
• 1.4 本研究的目的意义及特色
• 2 耐冬山茶种质资源调查
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 耐冬山茶野生资源情况调查
• 2.1.1.1 地点
• 2.1.1.2 方法
• 2.1.2 耐冬山茶品种资源情况调查
• 2.1.2.1 地点
• 2.1.2.2 方法
• 2.2 研究结果
• 2.2.1 耐冬山茶野生资源
• 2.2.1.1 耐冬山茶自然分布区的环境条件
• 2.2.1.2 耐冬山茶自然分布区的植物群落
• 2.2.1.3 大管岛的耐冬山茶
• 2.2.1.4 长门岩岛的耐冬山茶
• 2.2.2 耐冬山茶品种资源
• 2.2.2.1 栽培的古耐冬山茶
• 2.2.2.2 耐冬山茶品种
• 2.3 讨论
• 2.3.1 关于耐冬山茶野生资源
• 2.3.2 关于耐冬山茶品种及其数量
• 2.3.3 耐冬山茶形态特征与品种分类
• 2.4 小结
• 3 耐冬山茶叶片比较解剖研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.1.2.1 叶表面形态观察
• 3.1.2.2 叶组织结构观察
• 3.1.2.3 越冬过程中叶组织结构变化
• 3.2 观察结果
• 3.2.1 叶表皮形态
• 3.2.1.1 下表皮垂周壁式样
• 3.2.1.2 气孔大小与气孔密度
• 3.2.2 叶表面超微结构观察
• 3.2.2.1 表皮角质膜
• 3.2.2.2 腺体
• 3.2.3 叶片组织结构
• 3.2.4 不同品种叶组织结构比较
• 3.3 越冬过程中叶组织结构变化
• 3.4 耐冬山茶叶结构与耐寒性关系
• 3.4.1 叶结构特征值与半致死温度的关系
• 3.4.2 叶表皮形态特征与耐寒性
• 3.5 讨论
• 3.5.1 叶形态结构与品种分类
• 3.5.2 叶形态结构与品种亲缘关系
• 3.5.3 叶肉组织结构与耐寒性
• 3.6 小结
• 4 耐冬山茶孢粉学研究
• 4.1 材料与方法
• 4.2 观察结果
• 4.2.1 耐冬山茶花粉的一般形态特征
• 4.2.2 耐冬山茶花粉形态的分品种描述
• 4.3 讨论
• 4.3.1 关于花粉形态的演化趋势
• 4.3.2 花粉形态与品种间的亲缘关系
• 4.4 小结
• 5 耐冬山茶耐寒性机理研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 耐寒力测定
• 5.1.2 叶片水分代谢的动态变化
• 5.1.2.1 叶片中总含水量测定
• 5.1.2.2 叶片自由水含量和束缚水含量的测定
• 5.1.3 叶片可溶性蛋白质含量测定
• 5.1.4 叶片CAT活性测定
• 5.1.5 可溶性糖含量测定
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 不同低温胁迫下耐冬山茶电导率变化
• 5.2.2 越冬过程中耐冬山茶含水量的动态变化
• 5.2.2.1 耐冬山茶各品种叶片鲜重含水量变化
• 5.2.2.2 耐冬山茶各品种叶片干重含水量变化
• 5.2.2.3 耐冬山茶各品种叶片自由水含量变化
• 5.2.2.4 耐冬山茶各品种叶片束缚水含量变化
• 5.2.3 越冬过程中耐冬山茶可溶性蛋白含量的变化
• 5.2.4 越冬过程中耐冬山茶CAT
• 5.2.4.1 越冬期间耐冬山茶各品种CAT活性的动态变化
• 5.2.4.2 过氧化氢酶（CAT）活性与越冬期间气温变化的相关关系
• 5.2.5 越冬过程中耐冬山茶可溶性糖含量的变化
• 5.2.5.1 越冬期间耐冬山茶各品种可溶性糖含量的动态变化
• 5.2.5.2 可溶性糖含量与越冬期间气温变化的关系
• 5.3 讨论
• 5.3.1 半致死温度与耐寒性指标
• 5.3.2 含水量与耐寒性
• 5.3.3 蛋白质含量与耐寒性
• 5.3.4 CAT活性与耐寒性
• 5.3.5 可溶性糖含量与耐寒性
• 5.4 小结
• 6 耐冬山茶品种的AFLP标记
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 材料
• 6.1.2 方法
• 6.1.2.1 DNA提取
• 6.1.2.2 内切酶及引物类型
• 6.1.2.3 酶切连接与预扩增模板DNA制备
• 6.1.2.4 酶切连接片段的预扩增（选择性扩增模板DNA制备）
• 6.1.2.5 选择性扩增
• 6.1.2.6 AFLP图谱分析
• 6.1.2.7 统计分析
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 DNA提取结果及检测
• 6.2.2 酶切连接结果及检测
• 6.2.3 预扩结果及检测
• 6.2.4 选扩结果及检测
• 6.2.5 选扩产物运用ABI 377 测序仪进行AFLP多态性分析
• 6.2.6 聚类结果及分析
• 6.3 讨论
• 6.3.1 关于限制性内切酶及引物类型的选择
• 6.3.2 AFLP技术在山茶亲缘关系研究中的应用
• 6.3.3 山茶的亲缘关系分析
• 6.4 小结
• 7 结论
• 7.1 耐冬山茶野生资源
• 7.2 耐冬山茶品种资源
• 7.3 耐冬山茶的耐寒性
• 7.4 关于耐冬山茶的起源及品种之间的亲缘关系
• 7.5 未来需要深入开展的工作
• 参考文献
• 图版说明
• 图版
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢
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