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木麻黄生殖生物学研究

作　者: 武冲
导　师: 唐树梅；仲崇禄
学　校: 海南大学
专　业: 植物营养学
关键词: 木麻黄花粉活力贮藏形态胚发育种子
分类号: S792.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

木麻黄(Casuarinaceae)杂交育种是木麻黄遗传改良的重要手段。杂种优势的利用,在现代育种中成果突出,有性制种无性繁殖能大幅度提高木麻黄人工林产量及对不良环境的适应能力和抗性。本试验主要研究了木麻黄的生殖生物学习性,对木麻黄的雌雄花的结构、花粉活力、花粉贮藏时间及贮藏条件、花粉的形态特征、木麻黄传粉受精后胚胎发育的不同阶段和木麻黄种子抗盐性,进行了较深入的调查、探索和分析研究,得出了如下结论：1木麻黄的雌雄花的结构木麻黄花单性,雌雄同株或异株；雌花是柔荑花序。雄花序穗状,雄花序长约1-5cm,几无总花梗；有1枚雄蕊和4个苞片,花药为二心房四心室；雌花序为球形或头状,顶生于短的侧枝上,较雄花序短而宽；雌花1枚苞片和2枚小苞片腋生,无花被；雌蕊由2枚心皮组成。子房上位,初为2室,因后位退化而成为单室,花柱短,有2条通常为红色的线形柱头。2花粉活力测定从试验结果可以看出,不同蔗糖、硼酸浓度对木麻黄花粉萌发有显著的影响,通过试验筛选出花粉萌发的最佳蔗糖和硼酸浓度。15%的蔗糖浓度是木麻黄花粉萌发的最佳浓度；在15%蔗糖培养基上添加硼酸能够显著促进木麻黄花粉萌发,250 mg kg-1硼酸浓度是木麻黄花粉萌发的最佳浓度；研究也证明添加了琼脂的固体培养基上更有利于木麻黄花粉萌发。木麻黄花粉的发芽率偏低,活力较低,即使在最优组合的培养条件下最高的发芽率也只有13.16%。3木麻黄花粉的贮藏条件及时间研究表明,木麻黄花粉萌发率在各种贮藏温度下都随贮藏时间的延长而下降,但在不同的贮藏温度下花粉萌发率的下降速度差异很大。在室温条件下,花粉在贮藏3天的萌发率只有0.79%,贮藏7天的花粉已经没有活力；在冰箱4℃冷藏的条件下,木麻黄花粉贮藏3天的萌发率11.20%,贮藏7天的萌发率有8.47%,贮藏15天的萌发率降低为4.79%,贮藏30天后的萌发率只有2.33%；而在冰箱-20℃冷冻的条件下,木麻黄花粉贮藏3天的萌发率达13.16%,7天的萌发率为10.32%,贮藏15天后下降为9.86%,贮藏30天后萌发率仍有8.32%。这说明木麻黄花粉在室温的条件下贮藏时间很短,3天后绝大部分花粉失去了活力。试验也证明低温条件能非常有效地保持木麻黄花粉的生活力,如贮藏30天的花粉萌发率比贮藏7天的萌发率仅降低了2.0%。通过花粉的贮藏试验,探讨木麻黄花粉在不同贮藏条件下生活力的变化,为花粉的长时间贮藏和远距离运输提供科学依据。4木麻黄花粉形态特征的观测木麻黄花粉在赤道面观呈圆球形或近球形,有三个萌发孔,均等的分布在花粉球表面。从各图版高倍图像可知,所观察的3种木麻黄,短枝木麻黄(C. equisetifolia),细枝木麻黄(C. cunninghamiana Miq.)和粗枝木麻黄(C. glauca Sieber ex Sprengel)的花粉粒的表面纹饰的基本类型都具有刺突,但不同种间刺突的分布密度不均,表面的粗糙程度和有无褶皱以及花粉大小也有差异。短枝木麻的花粉近球形,直径在28.8-39.2μm之间,表面粗糙,有褶皱,刺突分布密集。细枝木麻黄的花粉是圆球形,直径在28.6-38.6μm之间,表面粗糙,有褶皱,但是刺突的分布密度不同无性系间还有差异；粗枝木麻黄的花粉圆球形,直径在29.8-46.1μm之间,表面光滑程度不同无性系间有差异,有的无性系有褶皱,有的无褶皱,刺突分布疏松。5木麻黄胚胎发育的不同阶段试验对木麻黄的胚发育做了简单了解,对不同时期的胚形态进行了初步的学习和研究,但是由于采样时间的问题,没有系统的掌握木麻黄胚发育的整个完整时期,只能简单地了解了木麻黄胚珠的结构,整个胚的发育史还有待进一步的研究学习。6木麻黄种子抗盐性实验研究了在不同浓度的NaCl胁迫下,山地木麻黄(C.montana Miq)、细枝木麻黄和粗枝木麻黄种子萌发和幼苗的生长状况。结果表明,随着NaCl浓度的增加,3个树种的种子萌发率、活力指数、发芽势以及幼苗的苗高和根长均呈下降趋势,结果表明,木麻黄种子在盐胁迫下,发芽率、发芽指数、活力指数都随着盐浓度的升高而降低,萌发后获得的小幼苗的早期生长受到一定的抑制；随着NaCl浓度的增大,对种子萌发、幼苗生长的抑制作用越强,不同NaCl浓度的影响差异显著；当NaCl浓度为0.3%时,对3组木麻黄种子的发芽率、发芽指数、活力指数以及幼苗高、根长、鲜重等与对照相比下降幅度较大,受到明显抑制,而不同种之间的木麻黄种子的发芽率差异显著。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-14
第一章绪论  14-27
  1.1 研究背景  14-16
  1.2 研究的目的意义  16
  1.3 国内外研究现状及评述  16-25
    1.3.1 林木杂交育种的研究进展  16-17
    1.3.2 木麻黄杂交育种的研究进展  17-18
    1.3.3 花粉活力检测方法研究进展  18-21
    1.3.4 花粉贮藏方法研究进展  21-23
    1.3.5 花粉形态在植物分类学上的应用  23-24
    1.3.6 木麻黄传粉受精研究  24
    1.3.7 种子抗盐研究意义  24-25
  1.4 研究目标和主要研究内容  25-26
    1.4.1 研究目标  25
    1.4.2 主要研究内容  25-26
  1.5 技术路线  26-27
第二章材料与方法  27-33
  2.1 木麻黄雌雄花的形态观测  27
    2.1.1 实验材料  27
    2.1.2 试验方法  27
  2.2 木麻黄花粉活力测定  27-28
    2.2.1 试验材料  27
    2.2.2 试验方法  27-28
  2.3 木麻黄花粉贮藏试验  28-29
    2.3.1 花粉采集  28
    2.3.2 花粉贮藏方法  28-29
  2.4 在扫描电镜下观察木麻黄花粉的形态特征  29
    2.4.1 试验材料  29
    2.4.2 试验方法  29
  2.5 木麻黄授粉受精后胚胎不同发育阶段的观察  29-31
    2.5.1 实验材料  29
    2.5.2 实验方法  29-31
  2.6 木麻黄种子抗盐试验  31-33
    2.6.1 实验材料  31
    2.6.2 实验方法  31-33
第三章结果与分析  33-48
  3.1 木麻黄雌雄花的形态观测  33-36
    3.1.1 木麻黄雌花形态  33-34
    3.1.2 木麻黄雄花形态  34-35
    3.1.3 木麻黄雌雄花数  35-36
  3.2 木麻黄花粉活力及发芽率的测定  36-38
    3.2.1 蔗糖对花粉萌发的影响  36-37
    3.2.2 硼酸对花粉萌发的影响  37-38
  3.3 贮藏条件和时间对花粉生活力的影响  38-40
  3.4 在扫描电镜下观察木麻黄花粉的形态特征  40-42
  3.5 木麻黄授粉受精后胚胎不同发育阶段的观察  42-44
  3.6 木麻黄种子抗盐试验  44-48
    3.6.1 NaCl胁迫对木麻黄种子发芽能力的影响  44-46
    3.6.2 NaCl胁迫对木麻黄种子发芽指数和活力指数的影响  46-47
    3.6.3 NaCl胁迫对幼苗根长和苗高的影响  47-48
第四章结论与讨论  48-54
  4.1 结论  48-52
    4.1.1 木麻黄雌雄花形态  48
    4.1.2 木麻黄花粉活力测定  48-49
    4.1.3 木麻黄花粉贮藏试验研究  49-50
    4.1.4 木麻黄花粉形态的研究  50-51
    4.1.5 木麻黄授粉受精后胚胎发育  51-52
    4.1.6 木麻黄种子抗盐试验  52
  4.2 讨论  52-54
参考文献  54-62
致谢  62-63
攻读学位期间发表的学术论文清单及参加的科研项目  63

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