濒危种斧翅沙芥日光温室开花生物学及繁育系统研究

摘要

斧翅沙芥(Pugionium dolabratum Maxim.)为二年生草本植物，属于十字花科沙芥属(Pugionium Gaertn.)，是一种集药用、保健、饲用、固沙等功用于一体的多功能沙生蔬菜。由于长期掠夺性采挖，该物种减少和灭绝的速度与日俱增，其早在1992年就被列入《内蒙古珍稀濒危植物志》，课题组曾试验采用迁地保护方式，来实现保护和扩大这一珍贵物种，但在多次引种于呼和浩特、包头等地的斧翅沙芥，露地植株其二年生返青率极低，保护地返青率能达80～90％，但种子的质量和产量均很低，因此本文以呼和浩特内蒙古农业大学科技园区日光温室栽培的斧翅沙芥(Pugioniumdolabratum Maxim.)为研究对象，对斧翅沙芥的开花生物学、繁育系统及胚胎学等方面进行研究，旨在揭示温室斧翅沙芥开花生物学特性，探讨有性生殖对斧翅沙芥繁殖发育的影响，为斧翅沙芥温室繁种及迁地保护提供依据，主要结果如下: (1)斧翅沙芥生长期为153d，花期历时44d，单花期为3～4d。单花开放顺序为:散粉前期-闭花散粉-开放期-凋谢期:斧翅沙芥开花日动态为单峰，峰值在18:00-20:00。 (2)斧翅沙芥在盛花期花粉萌发率是初花期的1.8倍是末花期的2.3倍，由此可见，盛花期的花粉生活力最强。 (3)斧翅沙芥花粉生活力的最适检验方法是离体培养法。25％蔗糖+0.005％硼酸的培养基花粉萌发率最高:最适温度为25℃；最适培养时间是12h。 (4)花粉贮藏的适宜温度是低温4℃。斧翅沙芥开花前两天柱头可授性较弱，当花开后柱头可授性增强，其中，开花后12小时到48小时最强，是授粉的最佳时期。 (5)根据杂交指数、花粉胚珠比和套袋、去雄及人工授粉试验的测定结果表明斧翅沙芥为异花授粉植物，有明显的自交不亲和特性，不存在无融合生殖。 (6)花药壁发育为双子叶型，腺质绒毡层。小孢子母细胞减数分裂为连续型。小孢子四分体排列为四面体型。成熟花粉细胞为三核型，具有三个萌发孔。 以上研究填补了斧翅沙芥植物学研究空白，为杂交育种及繁种技术研究提供了研究基础，对斧翅沙芥资源保护提供了新途径，有着广阔的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1开花生物学研究概况

1.1.1植物花粉形态的研究现状及进展

1.1.2花粉贮藏及生活力的研究进展

1.1.3 B、Ca2+、pH在花粉萌发及花粉管生长中的作用研究进展

1.2植物的繁育系统及其研究进展

1.3植物的胚胎学及其研究进展

1.4斧翅沙芥的研究进展

1.5本实验研究目的与意义

2材料与方法

2.1研究地点

2.2研究方法

2.2.1日光温室斧翅沙芥开花生物学的研究

2.2.2斧翅沙芥花粉萌发及储藏特性的研究

2.2.3斧翅沙芥繁育系统的研究方法

2.2.4小孢子发生和配子体发育

3结果与分析

3.1日光温室斧翅沙芥开花生物学的研究

3.1.1斧翅沙芥花的结构及开花习性

3.1.2温室开花日动态与温湿度和光照的关系

3.2斧翅沙芥花粉生活力的研究

3.2.1不同检验方法对斧翅沙芥花粉生活力的影响

3.2.2斧翅沙芥不同花期花粉萌发率的变化

3.1.3不同培养基对斧翅沙芥花粉萌发特性的影响

3.2.4不同温度对斧翅沙芥花粉萌发特性的影响

3.2.5不同培养时间对斧翅沙芥花粉萌发特性的影响

3.2.6斧翅沙芥不同开花时间花粉萌发特性的变化

3.2.7不同贮藏条件对斧翅沙芥花粉萌发特性的影响

3.2.8联苯胺-过氧化氢法研究柱头可授性

3.3斧翅沙芥繁育系统的检测

3.3.1杂交指数(OuLcrossing index，OCl)

3.3.2花粉—胚珠比(P/O)

3.3.3套袋、去雄及人工授粉试验

3.4小孢子发生和雄配子体发育

3.4.1花粉壁层的发育和小孢子母细胞的产生

3.4.2小孢子发生

3.4.3雄配子体的形成

4讨论

4.1斧翅沙芥花粉生活力检验方法

4.2斧翅沙芥开花日动态与诸因素关系的研究

4.3斧翅沙芥离体培养条件对花粉萌发特性的影响

4.4斧翅沙芥花粉贮藏条件

4.5斧翅沙芥繁育系统的探讨

4.6斧翅沙芥小孢子及雄配子体发育和绒毡层细胞的关系

5结论

致谢

参考文献

图版

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