广义景天属系统进化关系与繁殖繁育研究

摘要

我国野生植物资源丰富，许多具有优良品性的植物资源仍长于深山未有人知，对植物资源的调查与收集进而进行分类，对于观赏植物新品种的选育意义深远。其中，景天科植物也是如此，在我国景天属植物的应用中也因分类不清等问题存在许多弊端，许多植物命名混乱，品种，种类混淆不清，对植物资源保护，新品种开发产生极大影响。因此作者于2012-2014年多次前往北京、辽宁、上海、四川、杭州、广州等地，以广义景天属（景天亚科）为研究内容收集野生及栽培植物资源，并采集样本引种至北京地区栽培，以期为景天科优良的植物资源利用与开发工作打下基础。首先建立了植物DNA文库，采用DNA条形码技术分析不同种、品种间聚类特征。并在此基础上周中对广义景天属中八宝属植物形态及繁育系统进行了分析，最后对八宝属快速繁殖技术进行了初步研究。主要研究结果如下:
　　(1)本文研究的广义景天属植物，包含了景天属、八宝属、瓦松属等32个样本植物，其中5种未知待鉴定。对植物资源提取了植物总DNA，建立了广义景天属植物资源DNA文库，通过PCR分离核DNA ITS区域及叶绿体psbA-trnH区域，序列处理采用对比与人工矫正，计算种间、种内遗传距离，比较序列间差异，在此基础上应用DNA条形码技术结合NCBI已有物种序列鉴定未知景天种类，并以临近法建树进行系统进化分析。全部资源植物分为4个分支，包括景天类、八宝类、瓦松类、费菜类，全部植物依据ITS、psbA-trnH、ITS+psbA-trnH三种方式建树后均有良好的聚类关系。对采集未知种类鉴定有良好结果，样本X27-X31经鉴定分别为镘瓣景天、东南景天、有边瓦松、凹叶景天、圆叶景天，只有最后X32聚类不清，不能成功鉴定。
　　(2)以广义景天属中应用较多的八宝属植物长药八宝为例研究花型近似植物的繁育系统。通过同期观察长药八宝开花过程、测量花部形态、分析授粉特性、估算杂交指数以及可控授粉、种子萌发特性研究，研究其花部结构并分析长药八宝繁育体系。结果表明:在北京地区自然条件下，长药八宝8月底开花，群体花期约47d，集中于9月4日9月22日开放，群体盛花期约18d，单花花期9d～14d。开花期间花粉萌发率最高可达97.6％，并长时间维持较高活性，柱头先于花药成熟并快速达到最大活性，持续2d，随后活性迅速降低。长药八宝杂交指数为4，是典型的异交为主，部分自交亲和，且需要传粉者的物种。对种子的萌发特性研究表明，长药八宝种子为典型的喜光性种子，在室温、水分充足的条件下，全日照环境对其萌发有较好的促进作用，热激对种子萌发影响较大，30℃水浴浸种13h对其萌发有促进作用。
　　(3)在研究广义景天属繁殖体系中，由于大部分广义景天属叶片厚肉质，因此选择八宝属植物为代表。八宝属品种紫帝景天‘Matrona’幼嫩叶片为外植体，在MS+1mg· L-12，4-D+0.5mg· L-1TDZ+0.5mg·L-16-BA条件下，胚性愈伤组织诱导效果最佳，诱导率达94.44％，形成大量疏松、颗粒状的胚性愈伤组织

目录

声明

摘要

缩略词表

1 引言

1．1 广义景天属种质资源概况

1．1．1 广义景天属植物应用价值

1．1．2 广义景天属分布状况

1．2 国内外广义景天属植物研究概况及进展

1．2．1 资源调查及分类分布研究

1．2．2 繁育系统研究

1．2．3 繁殖栽培技术研究

1．2．4 DNA条形码技术研究

1．3 研究目的及技术路线

2 DNA条形码技术对广义景天属植物研究

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 植物总DNA提取及片段扩增

2．1．3 测序

2．2 结果与分析

2．2．1 序列测定结果

2．2．2 未知植物种类鉴定

2．2．3 形态聚类分析

2．2．4 亲缘关系

2．3 讨论

3 八宝花部特征与繁育体系研究

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 花部结构及开花进程

3．2．2 花粉活力及柱头可授性

3．2．3 可控授粉试验及杂交指数估算

3．2．4 八宝种子萌发特性

3．3 讨论

3．3．1 花结构对传粉模式的影响

3．3．2 花粉及柱头活性变化对传粉进化的适应

3．3．3 种子萌发特性对八宝繁育系统的影响

4 八宝愈伤组织诱导研究

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验方法

4．2 结果与分析

4．2．1 2，4-D、TDZ与6-BA浓度对紫帝愈伤组织诱导的影响

4．2．2 不同2，4-D与KT浓度对紫帝愈伤组织诱导的影响

4．3 讨论

5 结论

参考文献

附录

在读期间发表学术论文

作者简历

致谢