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巨龙竹生殖生物学研究

作　者: 黄新红
导　师: 普晓兰
学　校: 西南林学院
专　业: 植物学
关键词: 巨龙竹生殖生物学开花结实果实特征胚型公式
分类号: S795.901
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着生殖生物学的迅速发展,对于禾本科其它植物如:玉米,水稻,小麦等的有性生殖过程的研究日益深入。但是由于竹子开花比较少见,实验材料的限制等方面的原因,导致竹类的有性生殖的研究进展缓慢。巨龙竹(Dendrocalamus sinicus Chia et J.L.Sun)是禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)牡竹属(Dendrocalamus)大型热带丛生竹,具有重要的经济价值和广阔的开发前景。然而由于本种类只生长在云南的局部地区,不耐寒冷,并且开花少,开花周期很长,开花后通常死亡,有性生殖有限,自然结实率较低,导致其天然更新困难,对这种优秀的竹种的推广与利用,造成很大的影响与阻碍。近期,巨龙竹在云南西盟,沧源等地陆续出现零星开花、结实现象,为巨龙竹的有性生殖研究工作提供了机遇。本研究着重了解巨龙竹开花习性,生殖器官结构,花粉生活力及结实特性与果实解剖结构,并且尝试建立巨龙竹子房离体培养的方法,以期为全面了解巨龙竹的有性生殖以及个体发育过程积累原始资料,同时为下一步的细胞培养、原生质体分离以及细胞杂交、遗传转化等深入研究奠定基础,从而使巨龙竹这一珍稀竹种得到充分的保护和利用。主要的研究结果如下:(1)巨龙竹的花序为续次发生的假花序,花枝丛生在主秆上。巨龙竹花穗基部无叶或少叶,属于无叶型开花竹,花为初生花,在竹枝上形成并渐次开放。巨龙竹花属于颖花,以雄蕊的伸出作为花开放的特征。小穗上的各个小花的发育并不一致,顶端的小花先发育,先开放;基部的小花后发育。(2)巨龙竹小穗基部具有2～4枚不育颖片,其结果与现有的记载不同。外稃较大,呈不封闭的椭圆形。从横切面上可见其结构有13～17个维管束组成。内稃包在外稃内,由长方形细胞组成。(3)巨龙竹成熟花粉为呈近球形,具有单个萌发孔,在显微镜下萌发孔呈凸面镜形状。传粉时期为包括一个营养核与两个精子的3—细胞花粉。新鲜花粉萌发率高达75%,随着离体时间的延长,花粉萌发率迅速下降。离体30分钟的花粉,萌发率下降为3%。离体60分钟的花粉,完全丧失萌发能力。花粉萌发试验结果表明巨龙竹花粉的生活力持续时间较短暂,在野外自然条件下,受阳光,水分及温度等因子的影响,巨龙竹花粉生活力可能更低。(4)酶法分离得到完整的胚囊。在胚囊中可以观察到大量的反足细胞,这些反足细胞体积比较大,细胞质浓厚,圆球状。它们在胚囊内的存在时间比较长,胚体的形成时期,仍旧能够观察到少量反足细胞的存在。(5)巨龙竹果实为颖果,柱头宿存。胚乳占据绝大部分,外被糊粉层,内含大量的淀粉颗粒。胚位于胚乳一侧下方,一面和胚乳密接,胚型公式为F+PP型,即胚体中是进入盾片和进入胚芽的维管束在同一个分歧点分开;外胚叶存在;盾片与胚根鞘两者分离;胚芽横切面中真叶维管束数目多,真叶两端重叠。大角胚芽,大角胚根,大弯胚,为禾本科中较原始的类型。(6)巨龙竹结实率低的原因主要有以下三个方面。①巨龙竹的有性生殖基本上是适应异花授粉的类型,开花周期长,在野外偶见到开花也都是零星开花,不同竹丛在同一地同时开花的现象极少,因此巨龙竹能够正常受精结实的机会非常有限,导致结实率低。②巨龙竹花粉寿命短,试验结果巨龙竹花粉的萌发率在30min内由75%降到3% ,60min后则完全丧失萌发能力。③花期虫害严重,随机抽查100个巨龙竹小穗,有45%的小穗被幼虫蛀食花药及子房,使之丧失生命力。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-22
  1.1 植物生殖生物学研究进展  12-20
    1.1.1 植物生殖生物学研究在国际的研究进展  12-14
    1.1.2 植物生殖生物学研究在国际的研究进展  14-15
    1.1.3 植物生殖生物学研究方法的现状及进展  15-17
    1.1.4 竹类植物生殖生物学研究在国际的研究进展  17-20
  1.2 巨龙竹生殖生物学研究方法的意义  20-22
2 巨龙竹开花生物学研究  22-36
  2.1 试验材料及方法  22-24
    2.1.1 外业调查  22
    2.1.2 石蜡制片  22
    2.1.3 花粉粒形态及生活力测定  22-23
    2.1.4 胚囊分离及观察  23-24
    2.1.5 观察及记录  24
  2.2 结果及分析  24-33
    2.2.1 巨龙竹生长的自然条件  24-25
    2.2.2 巨龙竹开花习性  25-27
    2.2.3 巨龙竹小穗的结构  27-28
    2.2.4 巨龙竹雄蕊的结构与发育  28-31
    2.2.5 巨龙竹雌蕊的结构与发育  31-32
    2.2.6 巨龙竹传粉生物学  32-33
  2.3 小结  33-36
    2.3.1 主要结论  33
    2.3.2 讨论  33-36
3 巨龙竹结实性与果实的形态解剖特征  36-45
  3.1 材料及方法  36-38
    3.1.1 材料的采集及处理  36
    3.1.2 实验方法  36-38
  3.2 结果及分析  38-40
    3.2.1 巨龙竹的结实性  38-39
    3.2.2 巨龙竹果实的形态特征  39
    3.2.3 巨龙竹种子的发芽率  39-40
    3.2.4 巨龙竹果实的解剖特征  40
  3.3 小结  40-45
    3.3.1 主要结论  40-41
    3.3.2 讨论  41-45
4 巨龙竹子房离体培养与种子诱导愈伤组织  45-52
  4.1 材料与方法  45-46
    4.1.1 巨龙竹子房离体培养的材料与方法  45-46
    4.1.2 巨龙竹愈伤组织诱导的材料与方法  46
  4.2 结果及分析  46-49
    4.2.1 巨龙竹子房离体培养的结果与分析  46-48
    4.2.2 巨龙竹愈伤组织诱导的结果与分析  48-49
  4.3 小结  49-52
    4.3.1 主要结论  49-50
    4.3.2 讨论  50-52
5 总结与展望  52-55
  5.1 主要解决问题  52-53
  5.2 主要创新点  53
  5.3 存在问题  53
  5.4 展望  53-55
参考文献  55-63
致谢  63

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