地涌金莲繁殖生物学研究

论文摘要

地涌金莲（Musella lasiocarpa （Fr.） C.Y.Wu ex H.W.Li）是芭蕉科地涌金莲属具很高观赏价值的多年生大型丛生草本植物,为中国的特有单种属,主要分布于云南中部、西部以及四川部分地区海拨1500～2500米的山间坡地。具有重要的观赏、药用、食用、饲料及生态利用价值。本研究运用繁殖生物学的原理和方法,对地涌金莲在花性别时空分布及育性分析、生物学特性、交配系统、胚胎学四个方面进行分析研究,旨在为制定正确的保护及选、育种策略、系统进化研究提供理论基础。1.花性别时空分布及育性分析:地涌金莲为雌雄同株异熟物种。具体是雌性先熟,花间雌雄异熟,不完全雌雄异熟,单轮同步雌雄异熟。花序自下而上依次开放:雌花、不育花（无胚珠及花药）、功能性雄花。只有雌花能够结实。不加温温室中花期为每年2月到9月,第二年2月份,没有枯萎的前一年开花植株的旧花序可以继续开放。单花花期为雌花6天,不育花和功能性雄花5天。单株雌花花期为15-40天,不育花花期为5天,功能性雄花花期约为10-300天。2.生物学特性研究:黄花、红花地涌金莲的植株形态的主要差别为苞片、假茎、叶柄背部颜色,黄花植株为绿色,红花植株均带红色,红花植株萌生的子株再开花苞片色与母株一致,性状稳定;两者花粉形态一致;15个花部性状中有10个差异达到极显著水平;果实大小等4个果实性状差异不显著;红花植株自然克隆繁殖能力低于黄花植株,达到极显著水平,黄花植株具有更大竞争力,更能适应环境变化。红花植株地茎与花序纵径、花序横径呈极显著正相关。地径大小可以做为预测花序大小的指标。地涌金莲种胚储藏5个月后大小变化不显著。3.交配系统研究:人工授粉宜选取花后1-2天可授性最强的柱头和黄花开后第2 d、红花开后第3 d的花粉用于杂交。4℃条件对于保持花粉育性最为有效,储藏时间不宜超过10 d。地涌金莲开放授粉可结实,不存在无融合生殖。红花、黄花植株间杂交亲和,有希望通过杂交获得系列花色新品种。自交亲和,可正常结种。4.胚胎学研究:大孢子发生及雌配子体发育方面,单孢原植物,胚珠珠心类型为厚珠心和薄珠心两种。胚囊发育为单孢子蓼型。胚珠倒生,双珠被,内珠被由两层细胞组成且先于外珠被分化,内、外珠被一起形成线形珠孔,珠孔指向胎座方向;小孢子发生及雄配子体发育方面,地涌金莲花药四室,花药壁的形成属于基本类型,小孢子母细胞减数分裂后,连续进行胞质分裂形成T形、直线形、四面体形或左右对称形的小孢子四分体,成熟花粉为二细胞型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的和意义
• 1.1.3 项目来源与经费支持
• 1.2 国内外研究现状与评述
• 1.2.1 植物繁殖生物学研究
• 1.2.2 地涌金莲研究进展
• 1.3 研究目标和主要研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 研究技术路线
• 第二章 花性别时空分布及育性分析
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 花性别时空分布及形态学观察
• 2.1.3 石蜡制片解剖学观察
• 2.1.4 柱头可授性测定
• 2.1.5 人工授粉与取样固定
• 2.1.6 花粉萌发及花粉管生长的荧光观察
• 2.2 结果分析
• 2.2.1 花性别时空分布及形态观察
• 2.2.2 雌花与两性花雌蕊解剖特征
• 2.2.3 柱头可授性检测结果
• 2.2.4 两性花雌蕊上花粉萌发与花粉管生长观察
• 2.3 小结
• 2.3.1 花性别时空分布及育性
• 2.3.2 花柱道中营养物来源
• 第三章 生物学特性研究
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 植株形态特征
• 3.1.3 花部形态学特征
• 3.1.4 花粉形态的扫描电镜观察
• 3.1.5 克隆繁殖特性
• 3.1.6 种子繁殖特性及采后种胚发育观测
• 3.2 结果分析
• 3.2.1 植株形态学特征
• 3.2.2 花部形态学特征
• 3.2.3 花粉形态
• 3.2.4 克隆繁殖特性
• 3.2.5 种子繁殖特性及采后种胚发育观测
• 3.3 小结
• 3.3.1 红花植株分类地位
• 3.3.2 花粉形态
• 3.3.3 繁殖策略
• 3.3.4 种胚后熟
• 第四章 交配系统研究
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 花粉育性测定
• 4.1.3 柱头可授性测定
• 4.1.4 自交、杂交与取样固定
• 4.1.5 花粉萌发及花粉管生长的荧光观察
• 4.1.6 结实调查
• 4.2 结果分析
• 4.2.1 不同发育时期花粉育性
• 4.2.2 储藏时间、温度对花粉育性的影响
• 4.2.3 柱头可授性
• 4.2.4 花粉萌发与花粉管生长的观察
• 4.2.5 结实情况
• 4.3 小结
• 4.3.1 花粉育性
• 4.3.2 柱头可授性
• 4.3.3 自交、杂交亲和性
• 第五章 胚胎学研究
• 5.1 材料和方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 大孢子发生及雌配子体发育研究
• 5.1.3 小孢子发生及雄配子体发育研究
• 5.1.4 制片及观察
• 5.2 结果分析
• 5.2.1 大孢子发生
• 5.2.2 雌配子体的发育
• 5.2.3 花药及药壁的发育
• 5.2.4 小孢子发生
• 5.2.5 雄配子体发育
• 5.3 小结
• 5.3.1 大孢子
• 5.3.2 小孢子
• 第六章 结论和讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 6.3 展望
• 参考文献
• 图版
• 在读期间的学术研究
• 致谢