龙牙花不同花器官的表皮形态特征和气孔运动机制的研究
龙牙花不同花器官的表皮形态特征和气孔运动机制的研究
【摘要】： 目的：气孔是植物与外界环境进行气体交换的门户,当外界环境如光照、温度、湿度以及CO2浓度发生改变时,保卫细胞敏感地感应到这些环境信号,通过调节气孔孔径大小,控制植物与外界环境之间二氧化碳、氧气和水蒸气的交换,从而对植物的光合、蒸腾等生理活动起着重要的调节作用。花朵是植物额外固定CO2的一个重要器官,且其光合作用能力与气孔密度密切相关,但关于气孔密度在花朵生长过程中如何改变,以及外界环境对花萼上下表皮气孔运动的影响是否相同的报道尚不多见。此外,花药是雄蕊产生花粉粒的部位,花药囊破裂以及花粉释放是由花药囊壁失水造成的。但作为控制花药囊与外界环境之间水分交换的门户,花药囊气孔在花药囊破裂过程中的作用的研究并不多见。因此本文以龙牙花(Erythrina corallodendron)为实验材料,主要探讨以下几个方面内容：1.龙牙花不同花器官的气孔密度变化规律以及其光合作用能力；2.外界环境对花萼上下表皮气孔运动的影响是否相同；3.花药气孔在花药囊破裂中的作用。方法：1.采用光学显微镜对龙牙花不同生长阶段的花萼、旗瓣、翼瓣、龙骨瓣、雌蕊托、子房、花柱、花丝和花药表皮的形态特征、表皮细胞密度、气孔密度、保卫细胞长度及宽度进行研究,并采用光合仪测定不同花器官的光合作用；2.测定外源脱落酸对花萼上下表皮和花药囊表皮的气孔孔径变化率；3.通过质壁分离和荧光实验判断花萼上下表皮和花药囊表皮的气孔原生质活性和细胞壁弹性状况。结果：1.除翼瓣和花丝以外,气孔分布在花朵的其它器官表皮上。气孔复合体主要有无规则型、平列型以及辐射型,但不同花器官存在的气孔类型具有差异。在花萼、旗瓣、龙骨瓣、翼瓣以及花丝生长过程中表皮细胞密度逐步下降,表明其生长主要由表皮细胞扩大引起。大部分花器官如花萼、旗瓣、龙骨瓣、雌蕊托和子房表皮的气孔密度在其生长中后期趋于稳定,然而其保卫细胞长度和宽度的变化规律具有多样性。旗瓣不进行光合作用；2.脱落酸处理后,花萼下表皮气孔关闭,而花萼上表皮和花药表皮气孔保持原来的开放状态。高渗溶液(蔗糖)处理后,花萼上下表皮和花药表皮气孔均发生质壁分离,除花萼下表皮气孔关闭以外,花萼上表皮和花药表皮气孔保持原来的开放状态；3.花萼上下表皮和花药表皮气孔在荧光显微镜下均发荧光。结论：1.龙牙花不同花器官的气孔分布、气孔类型具有多样性。不同花器官的气孔密度、保卫细胞长度及宽度在其生长过程中的变化规律具有多样性；2.外界环境对花萼上下表皮的气孔运动的影响存在差别,花萼下表皮气孔对外界环境敏感,上表皮气孔对外界环境不敏感。上表皮气孔保持开放状态的原因可能是保卫细胞的细胞壁缺乏弹性；3.花药气孔保持开放状态的原因可能是保卫细胞的细胞壁缺乏弹性,花药气孔可能加快花药囊破裂的进程。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
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