普陀鹅耳枥濒危的生物学原因及基因资源保存措施

通过长期观察研究,分析普陀鹅耳枥的开花特性、花粉活力、柱头可授性、种子品质、萌芽性、幼苗生长特性等生物学特性.结果表明:普陀鹅耳枥雄花散粉期与雌花柱头可授期重叠时间仅为6天.雄花序在树冠的上、中、下部分布比较均匀,而雌花序则集中分布于树冠的上部和中部.盛花期花粉的最高萌发率可达52.41%,室温下干燥保存的花粉寿命仅为6天左右,在4℃干燥条件下保存可以延长花粉寿命10天左右.采自不同母树的种子,出籽率、千粒质量、饱满度和发芽率等遗传性状在不同单株之间存在显著变异,但原生母树的种子品质要显著优于F.代的种子品质.用膨化珍珠岩在室内贮藏种子效果较好.叶芽的隐芽不具萌发性,但是顶芽遭受损伤以后,下部侧芽能重新抽发新枝.7月中旬至8月下旬为幼苗高生长速生期,2年生实生苗平均高为52～76 cm,平均地径为0.69～1.05 cm,苗木保存率为76.8%～100.0%.     

濒危植物血皮槭花部特征和交配系统

【目的】探究我国特有濒危植物血皮槭花部特征和交配系统类型对有性生殖过程的影响,寻找可能导致其结实率低的原因,为缓解当前苗木供需矛盾、制定有效措施奠定理论基础。【方法】以血皮槭植人工栽培植株为材料,通过物候观测、花形态特征测量、异交指数和花粉-胚珠比估算、花粉生活力和柱头可授性检测和人工授粉研究对象套袋试验等方法,对血皮槭的开花动态、花部特征和交配系统进行研究。【结果】1)血皮槭花性别表达复杂,花基于功能可分为雄花和雌花2类;其中雄花根据雌蕊退化程度又分为雄花Ⅰ型和雄花Ⅱ型。雄花Ⅰ型仅具有雄蕊,雄花Ⅱ型具有雄蕊和退化雌蕊,雄蕊长于雌蕊,二者皆不具子房,功能均表现为雄性。雄花Ⅰ型和Ⅱ型大小无差别,Ⅰ型较常见,Ⅱ型较少见。雌花为假两性花,柱头高于花药,花柱具卷曲现象,花开放过程中花药始终不开裂散粉,为功能雌性。2)血皮槭单花经历花蕾期、萌动期、露白期、开放期、凋零期5个阶段,雄花从开放到脱落平均耗时7.6天,雌花从开放到坐果(花期结束)平均耗时11.6天。常3小花组成1个聚伞花序,由雄花和雌花组成的混合类型花序中,通常表现为雌花先熟。3)血皮槭每年开花1次,花期4月,开花历时19.5天左右。...     

小桐子繁育系统与传粉生态学研究

在野外定位观测小桐子花朵的功能形态特征、开花动态、传粉方式,用杂交指数(OCI)、花粉/胚珠比(P/O)、去雄、套袋、人工授粉等方法分别测定小桐子的繁育系统.结果显示:(1)小桐子是单性花,雌雄同株同序.雄花单花期2 d,雌花单花期5～8 d,雌花直径略大于雄花.(2)雄花开花后9 h内花粉活力较高,24 h后花粉活力明显降低,48 h后花粉基本散失活力;雌花柱头可授性在开花后4 d内最强,5～8 d可授性开始降低,第9天基本失去可授性.(3)传粉方式以虫媒传粉为主,为虫媒植物.(4)繁育系统检测结果为部分自交亲和异交,需要传粉者活动才能完成授粉过程.     

笔竹(Pseudosasa viridula)花粉活力及柱头可授性研究

通过研究不同条件下笔竹的花粉活力以及柱头可授性,为笔竹的有性繁育及杂交育种工作提供理论参考依据,并为竹类植物生殖生物学积累相关资料。采用I_2-KI染色法、花粉离体培养基法测定笔竹花粉活力变化;采用联苯胺-过氧化氢法对不同开花阶段的柱头可授性进行测定。结果显示:笔竹新鲜花粉活性最强;1 d中笔竹花粉活性在3∶00 pm左右达到最高;不同浓度的蔗糖、硼酸配比对花粉萌发具有显著影响,笔竹花粉在10%蔗糖+0.01%硼酸浓度的培养基上培养3 h,萌发率最高;不同储藏条件对笔竹花粉萌发具有显著影响,而4℃湿藏条件下保存短时间内可延长花粉活力至120 h;柱头具可授性,可授期仅2～3 h,成熟期(散粉时期)柱头可授性最强。结论:笔竹花粉在10%蔗糖+0.01%硼酸的培养基内培养3 h萌发效果最好;1 d内尽量采集3∶00 pm左右的新鲜笔竹花粉对散粉时期的柱头进行人工授粉效果最好;新鲜花粉易失活,低温不干燥的储藏处理可以短时间内延长花粉寿命。     

桂花花粉活力测定与''''晚籽银''''桂柱头可授性分析

采用TTC、无机酸和离体萌发等方法测定了不同桂花品种的花粉活力,用联苯胺一过氧化氢法测定柱头可授性,用扫描电镜观察了'晚籽银'桂柱头的分泌物.结果表明TTC、无机酸法不适合用于桂花花粉活力的测定,而用一定浓度的蔗糖、硼酸制成的固体培养基则能较好地测定花粉活力.桂花的不同品种和不同的开花期其花粉活力均具有显著差异.'晚籽银'桂的柱头为湿型柱头,在整个花期中均具有较强的可授性.'晚籽银'桂属雌蕊先熟型,其花粉活力与柱头可授性有4-5 d的相遇期.     

闽西引种不同薄壳山核桃无性系花期物候特征比较

对闽西引种的16个不同薄壳山核桃无性系花期物候特征进行比较,结果表明,供试不同无性系的雄、雌花期存在差异,其中雄花盛花天数5~12 d,开放总天数12~23 d;雌花盛花天数3~9 d,开放总天数9~19 d。雄花散粉期天数5~20 d,雌花可授期天数9~23 d,相同无性系的可授期与散粉期相遇天数为5~12 d,不同无性系的可授期与散粉期相遇天数为20 d。通过本次花期观测,初步了确定较优的无性系组合配置。     

北川驴蹄草(Caltha dysosmoides)花部特征研究

北川驴蹄草(Caltha dysosmoides Tao Zhang et al)是2016年新命名的物种(四川特有),为保护利用这一新种,急需研究其生殖生物学特征。本研究于不同种群中选取50株进行标记,观察其花部特征,测试花粉活力以及柱头可授性。采用TTC法测定花粉活力;采用液体培养基对北川驴蹄草花粉进行离体培养;采用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性(直到无活力为止)。实验结果表明:在自然条件下,北川驴蹄草4月~5月开花,单花花期一般为2 d。雄蕊短于雌蕊,花药紧贴花柱外侧,花药与柱头相距约3 mm,在整个花朵开放的过程中雌蕊和雄蕊的相对位置不变;花粉活力早上明显低于下午,且于花后1 h~4 h内增长较快,4h之后花粉活力增长较慢;柱头具有可授性,于花后3 h时柱头可授性相对较强。     

锥栗开花授粉生物学特性

通过田间调查、花粉离体萌发、石蜡切片和人工授粉等试验手段对锥栗的开花动态、花粉活力、柱头可授性、风媒传粉特性和授粉特性等进行研究。结果表明：锥栗雌花群体分化时间约40天,单花分化时间约22天,柱头可授性持续期为7天;雄花序4—5月开花,群体花期23～26天,群体盛花期13～15天,单花序花期10～12天,开花后6天内花粉保持较高活力。风媒传粉是锥栗传粉的主要途径,风速和风向是影响锥栗传粉的主要气象因素,顺风方向上花粉的传播距离及花粉通量显著高于其他3个方向。锥栗在去雄套袋且不进行人工授粉的处理下未坐果,表明锥栗不存在无融合生殖;异交授粉坐果率均显著高于自交,表明异交能显著提高锥栗坐果率,生产上需配置授粉树。     

川榛柱头可授性及花粉管生长特性的研究

以川榛为实验材料,以平榛和平欧杂种榛为对照,采用荧光显微法观察不同环境条件、不同授粉方式、不同花序形态、不同授粉时间柱头上花粉的附着数量、花粉萌发率和花粉管的生长特性,以期确定川榛最佳可授期和授粉方式,掌握花粉萌发所需的适宜温湿度。结果表明:川榛不同花期柱头可授性大小为:盛花期末花期露红期;川榛疏散状花序的可授性优于直簇状,平刷授粉效率优于点授;在加双层湿滤纸的培养皿高湿度条件下,花粉管萌发和生长速度先于温室和田间条件,说明湿润温和的环境更利于川榛花粉的附着、萌发和花粉管的生长;环境温湿度和种质对花粉管萌发具有重要影响,花粉管的生长速度受环境温湿度的影响较大,与种质无关。     

栓皮栎花器构造及花粉生活力研究

对栓皮栎开花习性,花器构造及花粉生活力和萌发率进行了分析。结果表明:栓皮栎在杨凌地区4月初开花,4月17日左右结束,雌花比雄花晚开2d。雄花由苞片和雄蕊组成,雌花由花萼和雌蕊组成,花粉近椭圆形,黄色微透明。在冷藏3周内,花粉的生活力和萌发率均保持在90%左右,随后有所下降。不同个体花粉生活力和萌发率随时间的变化基本一致。     

天台鹅耳枥自然生境植物群落调查

2016年6月,在天台鹅耳枥Carpinustientaiensis原生地浙江省天台县天台山,采用样方法对现存19个野生植株分布区内的植物群落结构特征进行调查,同时分层采集样地内土壤样品,对其理化性质进行检测。结果显示:天台鹅耳枥植株分布区域内土壤理化性质良好,适宜植物生长;样方调查数据表明,天台鹅耳枥生境地群落的物种共有124种,隶属于55科,91属;按照中国种子植物属的分布区类型划分,天台鹅耳枥生境地群落植物属可划分为13个类型;样地中柳杉Cryptomeria fortunei的相对多度、相对频度、相对显著度和重要值均为最高,分别达到40.12%,21.77%,43.51%和35.13%,其生长状况对天台鹅耳枥群落环境影响较大;不同样地的物种多样性存在一定差异,物种数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数的最大和最小值分别为56(1号)和11(2号),0.943 2(1号)和0.808 9(2号),2.397 9(1号)和1.714 6(3号),0.832 5(2号)和0.426 0(3号)。调查显示,天台鹅耳枥自然分布的植株所处群落环境复杂多样,伴生植物种类和生态类型十分丰富。研究结果将为天台鹅耳枥种群的原地保护、迁地保护以及野外回归等提供重要依据。     

云南易危植物红马银花的传粉生物学研究

以云南省玉溪地区野外分布红马银花为研究对象,进行了花部特征及开花期动态观察、杂交指数和花粉与胚珠比估算、花粉活力及柱头可授性测定、传粉者及其行为观察。结果表明:红马银花的花期主要从2月上旬到3月中旬,单花花期5-8天;根据杂交指数初步判断其繁育系统为自交亲和,有时需要传粉者,P/O比为89.91±11.17,判断其繁育系统为兼性自交;MTT染色法测定红马银花散粉后24h花粉活力达到90.6%,花粉离体萌发法测定红马银花散粉12-24h后花粉活力达82.9%;柱头可授性试验表明,红马银花开花2-4天柱头可授性最强;红马银花的主要传粉者为熊蜂和蓝喉太阳鸟,二者的主要访花频率时间分别为14:00-17:00和8:00-11:00。传粉者稀少及其自身的自交亲和特性可能是导致其繁殖失败的主要原因。     

鹅耳枥属部分植物花粉形态扫描电镜观察

为了明确鹅耳枥属部分植物的花粉形态特征,验证花粉形态在鹅耳枥属植物种间鉴定应用中的可行性,从而为该属植物的分类鉴定、遗传变异及系统演化等方面的研究提供科学依据,采用扫描电镜技术(SEM)对7种鹅耳枥属的植物花粉形态进行了研究与分析。结果表明:7种鹅耳枥属植物花粉为单粒花粉,等极,近球形;花粉的极面观为近圆状,赤道面观为椭圆状;几种鹅耳枥的极轴长和赤道轴长差异显著,极轴长度为22.600~30.884μm,赤道轴长度为21.269~30.001μm,"帚状"欧洲鹅耳枥为花粉体积相对最大的种,而鹅耳枥为花粉体积相对最小的种;7个树种的花粉萌发孔形状为椭圆形,孔长为1.494~2.002μm,孔宽为1.146~1.618μm,不同种之间差异显著;萌发孔排列在赤道上,花粉表面纹饰较为相似,呈皱波状,但不同种之间表面突起和颗粒分布存在差别;研究发现鹅耳枥属植物属于较为进化的植物类群。     

不育紫薇花粉活力及柱头可授性研究

以4年生"不育紫薇"和普通"可育紫薇"为研究对象,进行杂交育性分析,并利用液体培养法和荧光显微技术测定了两个紫薇品种的花粉活力和柱头可授性。结果表明:"不育紫薇"的花药表面较光滑湿润,难以释放花粉;花粉粒畸形,不能萌发,没有生活力;雌蕊的柱头对正常成熟的花粉有亲和力,具有可授性,但结实率仅4.0%。"不育紫薇"的不育性状由雄性不育和雌性不育共同作用所致。     

常绿杜鹃品种‘XXL’的花粉活力及柱头可授性观察

以常绿杜鹃品种‘XXL’为研究材料,采用花粉离体培养法和联苯胺-过氧化氢法测定其开花过程中的花粉活力及柱头可授性,并对其柱头表面分泌粘液情况与其柱头可授性之间的关系进行研究。结果表明,在开花当天,常绿杜鹃品种‘XXL’的花粉活力较低(68.42±7.06%),柱头无粘液,柱头无可授性;在开花后2天,花粉活力达到最高值(80.75±9.44%);在开花后3-4天,花粉活力开始减弱,柱头仍无粘液,但柱头开始有可授性;在开花后5-7天,柱头开始分泌粘液,柱头可授性逐渐增强;在开花后8-11天,柱头分泌粘液量增多,期间的柱头可授性最强;在开花后12天,花瓣萎蔫,花粉活力降至最低(48.72±14.53%),可授性仍然很强。实验结果表明,常绿杜鹃品种‘XXL’适宜作为父本、母本开展杂交育种工作,其开花后2-6天为最佳采粉期,开花后8-12天为最佳授粉期。     

滇丁香的繁育系统研究

从花部形态、花粉活力、柱头可授性、花粉与胚珠比、杂交指数、套袋实验、传粉观察等方面,对花柱二型植物滇丁香的繁育系统进行了研究.结果表明:针型花植株的单株花序数明显较多,而花冠管和柱头裂片长却明显较短;散粉8 h后,滇丁香的花粉活力达到最高值70%左右,从花药始散粉期至末花期其柱头均具过氧化物酶活性;针型花和线型花的花粉与胚珠比分别为1641.7±365.84和947.3±194.84,杂交指数均为3.结合套袋实验和传粉观察结果认为:在自然条件下,滇丁香为虫媒花植物,其中针型花和线型花所接受的亲和性花粉分别为异株同型花和异型花提供.滇丁香不仅是形态意义而且是功能意义上的花柱二型植物.     

不同光环境下天台鹅耳枥叶形变化的测定与分析

【目的】天台鹅耳枥属于极少种群植物,环境适应能力较弱,仅分布于浙江省天台县和磐安县。叶片是对光环境变化敏感且可塑性较大的器官,通过几何学形态测定分析天台鹅耳枥叶形变化与环境因素之间的关系,探究不同光环境下天台鹅耳枥叶的异速生长模式,以期为天台鹅耳枥的苗木培育提供理论依据。【方法】研究天台鹅耳枥叶形对不同模拟生长环境光强(低光强LI、中等光强MI和全光照FI)的响应。3月中旬在叶未展开时对天台鹅耳枥进行不同遮荫处理,7月下旬采集成熟叶片。运用几何学形态测定法分析天台鹅耳枥3种光照梯度下叶形之间的差异,基于Tpsdig 2程序将叶片轮廓的17个地标点数字化为标准的图像,用IMP系列软件中的Coordgen软件计算每个梯度种群的标准轮廓坐标数据,用薄板样条曲线图来表示相对形态上的变化,应用PAST3.14软件显示叶形和叶脉方面的差异。环境因素对叶形态的影响采用SPSS 11.5软件进行相关分析。【结果】通过天台鹅耳枥叶的几何学形态测定分析,表明叶片为椭圆形,先端渐钝尖,基部微心形;不同光环境下叶片形态相近,但叶形异速生长较明显。经过主成分分析和多变量方差分析,结果显示3个有意义的叶形状变量,其主成分占总方差的77.48%。相关性分析表明,天台鹅耳枥叶的形态学差异与光合有效辐射(PAR)、地表温度(Ts)、大气温度(Ta)和相对湿度(RH)显著相关(P0.05)。当叶形变化与PAR、Ts和Ta显著正相关、与RH显著负相关时,叶片出现中部的扩张或收缩,变异聚焦于叶基和叶尖交替的伸缩率;生长于弱光环境下,叶片中部出现扩展、叶尖压缩;在强光环境中,叶片中部挤压、叶尖膨大。当叶形变化与PAR、Ts和Ta呈显著负相关、与RH显著正相关时,叶形变化涉及叶柄长度和叶尖伸缩率;在强光和弱光环境下,天台鹅耳枥叶柄伸长、叶尖收缩;在中等光强下,叶柄收缩、叶尖膨大。当叶形变化仅与PAR、Ts和Ta显著正相关时,叶形变化涉及叶片的伸缩率;在中等光强下,叶柄收缩,叶片下半部挤压、叶尖膨大。利用叶形状的主成分数据作相对扭曲图验证,显示由于受光环境的影响,天台鹅耳枥叶柄和叶尖出现上、下扭曲。【结论】不同光环境下天台鹅耳枥叶存在异速生长,随着光照的增强天台鹅耳枥改变叶片形态、调节叶柄位置增加光合能力。天台鹅耳枥叶形变化与光环境的相关分析显示,与其中等光强的林窗环境相适应,天台鹅耳枥叶片椭圆形较为饱满,叶基和叶片下半部收缩,叶尖膨大,较短的叶柄能更有效地传导水分和养料。天台鹅耳枥在自然状态下依赖于特殊的生境,引种栽培天台鹅耳枥时,选择光照较强的林窗环境,可有效恢复和扩大天台鹅耳枥种群。     

景宁县上山头林区天台鹅耳枥群落组成与结构调查

2019年9月和2020年6月对景宁县上山头林区全国种群数量最大的天台鹅耳枥群落组成、结构和径级分布进行了调查,结果为浙江省景宁县上山头林区有天台鹅耳枥354株,生境地植物群落物种共134种,隶属于51科88属,其中被子植物占大多数,有50科87属133种;裸子植物1科1属1种;天台鹅耳枥在群落中优势度较大,是主要的优势树种;由于海拔高度较高、人为干扰较少,群落结构简单、物种多样性较低;354株种群中胸径大于1cm的个体径级结构稳定,但林下幼苗极少,天然更新困难。建议加强对景宁上山头天台鹅耳枥群落保护力度,为进一步研究其濒危原因,扩大种群规模奠定基础。     

地被香石竹花粉形态和生物学特性

运用TTC检测法、联苯胺-过氧化氢法、电镜扫描等方法,对地被香石竹‘春之歌’的花粉形态、花粉活力、花粉萌发、柱头可授性进行观察测定.结果表明:花粉外形为近圆球形,直径约为32 ～ 45 μm,具10多个萌发孔,外壁纹饰为颗粒状.散粉期的花粉生活力为49.5％,离体萌发率可达28.7％,花粉管不完全是单一萌发,柱头在绒毛1/3 ～ 3/4时可授性最强.为利用该品种进行香石竹杂交育种提供参考.     

不同品种薄壳山核桃花期特性研究

通过对4个不同品种(Mahan、Pawnee、钟山25、金华)薄壳山核桃花期特性的观测,结果如下:(1)4个品种在4月底至5月初相继进入雌花初期,其中Mahan最早进入初花期,最佳可授期持续5～7d;(2)4个品种雄花散粉时间均较短,仅持续3～5d,其中Pawnee在5月2日最早开始散粉,其他3个品种均在5月中旬散粉;(3)观测4个品种的雄花散粉期和雌花可授期的相遇情况,得出适宜的授粉组合:分别为Mahan×金华、Mahan×Pawnee、Pawnee×钟山25、Pawnee×Pawnee.