白肋翻唇兰生殖生物学研究

摘要

白肋翻唇兰(Hetaeria cristata)是兰科翻唇兰属多年生草本，本文以江西省九连山国家级自然保护区内的野生白肋翻唇兰种群为研究对象，通过野外观察、花粉活力和柱头可授性测定、传粉系统的结果统计、常规石蜡切片、种子活力检测及无菌播种等方法，对其开花特性、繁育系统、胚胎发育、种子活力及无菌萌发培养等方面进行生殖生物学的研究。其主要研究结果如下：
　　1.白肋翻唇兰花期为9-10月，花期持续约31 d。花序具3-15朵花，一个花序从第一朵花盛开到最后一朵花凋谢持续约15 d。同一花序上两朵花开花时间相差1 d。单花花期持续约8-12 d。花小，半张开，白色。萼片背面被毛，淡红褐色，唇瓣位于下方，兜状卵形，呈舟状，基部浅囊状。白肋翻唇兰在花蕾期、初花期、盛花期和凋谢期4个时期的花粉生活力及柱头可授性均很低，花粉活力在10％-40%之间，柱头基本无活性。
　　2.自然条件下，白肋翻唇兰的结实率为95%，自花和异花人工授粉的结实率为100%；去雄不套袋的结实率为96.7%；去雄套袋和和不去雄套袋为100%，去除合蕊柱套袋为93.3%。这些结果表明在自然条件下，白肋翻唇兰不以昆虫为媒介传粉，也不存在自动的自花授粉，推测其生殖方式为无融合生殖。
　　3.实验通过对胚胎的发育过程观察表明，白肋翻唇兰的子房由3心皮组成，1室，侧模胎座上分化出胚珠原基，这些胚珠原基最终发育成胚珠。胚珠为倒生胚珠，发育过程中位于胚珠原基最顶部的珠心细胞最先分化形成孢原细胞，之后直接发育为大孢子母细胞。大孢子母细胞进行2次分裂，形成直线排列的大孢子四分体，其中珠孔端的孢子直接发育成功能大孢子，其他3个孢子退化。功能大孢子细胞向合点端方向延伸，体积增大，形成单核胚囊，其后再进行3次分裂形成8核7细胞的胚囊。其胚囊内卵细胞在没有受精的情况下，可自行分裂发育成胚。此外，通过对其染色体进行分析发现，野生居群内的植株与其种子无菌播种萌发培养出的茎段染色体数目是一致的，均为24条。由此，我们可以推断白肋翻唇兰的生殖方式为无融合生殖的二倍体孢子生殖。
　　4.取自然成熟并饱满的白肋翻唇兰蒴果进行种子活力和无菌播种。研究发现浸泡TTC染液时间为12 h的种子活力达到最高。播种后90 d后，白肋翻唇兰种子的种胚膨大，之后突破种皮并形成原球茎。白肋翻唇兰种子在不同的培养基和激素组合上萌发率差别很大，并通过研究发现其最佳种胚萌发培养基为1/2MS+20 g·L-1蔗糖+(1.0-1.5) mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1NAA+6.8 g·L-1琼脂+1.0 g·L-1活性炭，萌发率达90.6%。

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第一章 引言

1.1 植物生殖生物学研究进展

1.2 无融合生殖

1.3研究的内容，目的、意义及技术路线

第二章 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

第三章 实验结果

3.1 研究地概况及伴生植物

3.2 开花物候及花的形态学特征

3.3 花序的开花方式

3.4花粉活力及柱头可授性检测

3.5花的挥发性成分

3.6访花昆虫及其行为

3.7繁育系统

3.8大孢子、雌配子体发生及胚的发育

3.9染色体数目分析

3.10种子活力检测及无菌萌发实验

第四章 讨论

4.1 花序的开花方式

4.2繁育系统

4.3白肋翻唇兰无融合生殖的研究

4.4种子活力与无菌萌发

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2展望

致谢

参考文献

图版I

图版II

图版III

图版IV

图版V

图版VI

图版I注释

图版II注释

图版III注释

图版IV注释

图版V注释

图版VI注释