风箱果（Physocarpus amurensis）繁育特性及繁殖体系研究

论文摘要

风箱果（Physocarpus amurensis）,蔷薇科风箱果属落叶灌木,该属全世界约20种,主产北美,在我国分布仅一种,而且是古老的残遗种。它是优良的观赏灌木,亦有较高的药用价值。目前该种在我国的种群数量和分布范围正在日趋缩减,已经处于濒危状态,急待保护。然而,目前国内外有关该物种的生殖特性及其濒危机制的研究几乎还是空白。基于此,本研究以分布于黑龙江尚志市帽儿山的风箱果为研究对象,对风箱果开展了传粉结实特性、种子休眠的解除、自然条件下的克隆繁殖特征等繁育特性的研究,同时采用组织培养的方法对其进行人工繁殖等方面的研究,通过野外观测和室内实验,首次对观赏和药用价值较高的风箱果进行了系统的繁育特性研究,初步确定其濒危机制,并进一步提出科学有效地恢复和扩大风箱果种群的技术措施,为保护风箱果这一濒危物种作出了贡献。主要得到以下结论: 1.风箱果的花期从6月初到7月初,花期大约26d,花部形态有以下变异,雄蕊28～33,雌蕊通常2枚,偶3～4枚。风箱果在自然条件下不能进行自花传粉,有性繁殖需要传粉者。传粉媒介主要是蝇类、蜂类和蚁类等,但种类和数量较少,传粉效率较低;自然条件下,座果率、结籽率较低,分别为37.80%和12.93%,而果实由1个心皮发育的占初果数的64.18%,果实由2个心皮发育的占初果数的35.82%。风箱果座果率和结籽率低的主要原因是胚珠败育,而胚珠败育的重要原因是传粉不成功,进而导致多数胚珠不能完成受精作用,最后败育。 2.风箱果结实率很低,蓇葖果中含1～8粒种子。果实中含1～2粒种子的果实比例最大,占所采果实的64.47%,平均每个果实中含2.98粒种子。果实出种量在同一植株间和不同植株间的差异不显著（P>0.05）,这反映了风箱果母树的有性生殖基本同步,果实的发育程度比较接近;不同母树种子重量分异具有极显著差异（P<0.01）;种子千粒重为1.38g,平均含水量为10.33%,生活力达87.78%;种子的萌发实验表明:不同植株间种子的发芽率差异不显著（P>0.05）,平均发芽率为21.44%,但播种出苗率仅为5.56%。结实率和播种出苗率低,是风箱果自然更新不良,种群难以延续和扩展的重要因素。 3.风箱果种子成熟后具有休眠特性,单纯清水浸种,发芽率较低（28.33%）;为打破其休眠,采用不同方法,其中50mg/L GA3+4% KNO3的混合药剂处理72h的萌发效果最好,发芽率达到90%,而100mg/L和200mg/L GA3极显著地提高了种子发芽势（P<0.01）、低温处理28d能显著提高发芽势和发芽率（P<0.05）,对打破休眠也能达到较好的效果。播种深度对风箱果种子萌发有很大的影响,出苗率随播种深度的增加明显下降。 4.自然条件下,风箱果主要靠克隆繁殖维持种群,很难见到实生幼苗。对风箱果自然条件下的克隆繁殖特征进行了研究,地下根茎的构筑型基本上属于游击的稀疏线

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 植物生殖研究综述
• 1.1.1 有性生殖
• 1.1.2 营养繁殖
• 1.2 濒危物种的保护生物学研究
• 1.3 风箱果属植物的研究现状
• 1.3.1 风箱果属的地理分布
• 1.3.2 风箱果属植物有性繁殖研究现状
• 1.3.3 风箱果属植物无性繁殖研究现状
• 1.4 风箱果简介及研究现状
• 1.4.1 风箱果的生物学特征
• 1.4.2 风箱果的分布范围
• 1.4.3 分布区自然概况
• 1.4.4 风箱果的研究现状
• 1.4.5 风箱果研究中存在的问题
• 2 研究的目的、意义及内容
• 2.1 研究的目的和意义
• 2.2 研究内容
• 2.3 本文要解决的问题
• 3 风箱果的开花及传粉特性
• 3.1 研究背景
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 花部形态及开花物候的观察
• 3.2.2 座果率和结籽率的计算
• 3.2.3 繁育系统的检验
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 花部形态、花期和开花习性
• 3.3.2 座果率和结籽率
• 3.3.3 繁育系统
• 3.3.4 传粉媒介和行为
• 3.4 讨论
• 3.5 本章小结
• 4 风箱果的结实特性与种子繁殖力
• 4.1 研究背景
• 4.2 研究方法
• 4.2.1 果实的出种量
• 4.2.2 种子的重量分异
• 4.2.3 采种时间对种子萌发的影响
• 4.2.4 种子的萌发实验
• 4.2.5 具体实验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 果实的出种量
• 4.3.2 种子的重量分异
• 4.3.3 种子的生活力和含水量
• 4.3.4 采种时间对种子萌发的影响
• 4.3.5 不同母树种子的萌发
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 5 风箱果种子的休眠及幼苗生长
• 5.1 研究背景
• 5.2 实验材料
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 种子生活力测定
• 5.3.2 种子萌发特性的测定
• 5.3.3 幼苗的生产与生长的关系
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 种子生活力
• 5.4.2 种子萌发特性
• 5.4.3 幼苗的生产与生长的关系
• 5.5 讨论
• 5.6 本章小结
• 6 自然条件下风箱果的克隆构型
• 6.1 研究背景
• 6.2 材料和方法
• 6.3 研究结果
• 6.3.1 风箱果的克隆生长特征和构筑型
• 6.3.2 地下根茎的直径与长度的关系
• 6.3.3 地下根茎间夹角
• 6.4 讨论
• 6.5 本章小结
• 7 风箱果腋芽的组织培养及植株再生
• 7.1 研究背景
• 7.2 实验材料和方法
• 7.2.1 实验材料
• 7.2.2 实验条件
• 7.2.3 培养基的配置及外植体的处理
• 7.2.4 实验方法
• 7.3 结果与分析
• 7.3.1 消毒液对外植体灭菌的效果
• 7.3.2 腋芽与叶片外植体的培养
• 7.3.3 基本培养基的选择
• 7.3.4 生长调节物质的筛选
• 7.3.5 不同激素种类对生根的影响
• 7.3.6 炼苗和移栽
• 7.4 讨论
• 7.5 本章小结
• 8 风箱果组织培养不定芽的试管外生根及植株再生
• 8.1 研究背景
• 8.2 实验材料和方法
• 8.2.1 实验材料
• 8.2.2 外植体的消毒
• 8.2.3 实验方法
• 8.3 结果与分析
• 8.3.1 不同的灭菌剂及时间对外植体灭菌的效果
• 8.3.2 叶片和茎段诱导培养
• 8.3.3 不同激素浓度对芽萌发的影响
• 8.3.4 不同激素浓度对腋芽增殖的影响
• 8.3.5 增殖芽的伸长和壮苗培养
• 8.3.6 组培苗试管外生根
• 8.4 讨论
• 8.5 本章小结
• 9 风箱果的嫩枝扦插
• 9.1 材料和方法
• 9.1.1 实验材料
• 9.1.2 实验方法
• 9.1.3 插后管理
• 9.2 结果与分析
• 10 风箱果的濒危原因分析及保护建议
• 10.1 濒危原因分析
• 10.2 保护建议
• 结论及研究展望
• 结论
• 风箱果的研究展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表及完成的学术论文
• 致谢