单叶蔷薇花形态建成与繁殖生物学研究
单叶蔷薇花形态建成与繁殖生物学研究
【摘要】： 本研究以稀有植物种类单叶蔷薇为试材,探讨了其在新疆地区的分布状况、生境、物候期、花器官形态建成以及繁殖生物学特性等。 1.单叶蔷薇在我国仅在新疆地区有分布。原生单叶蔷薇的空间分布范围是北纬43°53′94″～46°43′15″,东经83°07′53″～87°33′37″;垂直分布为海拔430-748m。单叶蔷嶶以小居群规模分布在狭小,呈片段化的特殊生境中,分布范围较窄小,土壤和小气候因素对其自然分布起着重要作用。单叶蔷薇物候期分为萌动期、营养枝扩展期、开花期、果实生长发育期、落叶期、休眠期六个主要物候期。对各个时期的形态特征进行了详细描述。对单叶蔷薇适应荒漠干旱地区生长的独特生物学特性和生态适应性进行了分析。 2.单叶蔷薇顶生花芽分化从3月下旬开始至4月下旬完成历时30余天,其过程可分为形态分化前、苞叶分化期、花萼原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期。其中花瓣原基的分化只进行一次,这是形成单轮花瓣的原因。生殖生长锥在发育过程中可以明显地观察到两层原体细胞,各花器官原基主要来自于花分生组织的边缘区细胞。生殖生长锥直径和细胞数的增长,在生长锥膨大期和心皮分化期较高。 3.单叶蔷薇雌蕊群由20枚左右离生心皮组成,子房单室,内含1枚倒生胚珠,心皮发生类型属于瓶状发生类型,初始心皮向上扩展分化出花柱和柱头,向下延伸嵌入花托发育为下位子房,花柱细长,柱头羽毛状。心皮融合后在有些个体中可以留下明显的腹缝线。心皮败育率为74.3%。这可能是造成单叶蔷薇结籽率较低的原因。 4.单叶蔷薇花药四室,偶见六、七室;花药壁由四层结构组成,最外层为表皮,其内分别为药室内壁、中层和绒粘层,绒粘层原位退化,属腺质型绒毡层,花药壁发育为基本型,小孢子母细胞减数分裂为连续型,四分体排列为左右对称型或四面体型,刚形成的小孢子在形态上存在不同程度的收缩变形。成熟花粉粒为二细胞型。在花粉发育过程中,存在有不同类型的败育现象。 5.单叶蔷薇雌蕊多心皮,一室,胚珠倒生,单珠被,厚珠心,大孢子母细胞减数分裂形成的四个大孢子呈直列式排列。胚囊为单孢发生的蓼形胚囊发育方式。极核在受精前融合为次生核,反足细胞三个,开花后不久退化。开花期间雌配子体具有七细胞八核胚囊和反足细胞退化后的四细胞胚囊。雄蕊先熟,珠孔受精。在胚囊发育过程中,存在着多种不同程度的败育现象。 6.单叶蔷薇胚胎发生类型为茄型。合子在开花后2天就开始第一次分裂。合子分裂通常发生胚乳细胞化之后,随果实发育经棒形胚、球形胚到心形胚阶段,期间胚乳一直包围着胚。在棒形胚到球形胚时胚柄最为发达,到心形胚时胚柄解体。胚乳发育为细胞型。受精后次生核不经过休眠在开花后1日即可观察到初生胚乳核的分裂。具有珠孔端和合点端吸器。 7.单叶蔷薇花两性,单花花期2～3天。在自然状态的居群中,花开放后有昆虫访花。具有一系列适应于虫媒传粉的形态结构和生物学特征,传粉方式为风媒和虫媒,主要以虫媒为主;同时兼有自花与异花授粉的相关机制,异花授粉结实率高于白花授粉,最佳授粉时间为花后24小时。表明单叶蔷薇存在有明显的自交不亲和现象。单叶蔷薇兼有性生殖和无性生殖两种方式。在自然状态下居群数量增长以发达的地下茎行无性繁殖为主。种子几乎没有休眠期无论层积与否种子都很容易发芽。种子中低含量的ABA是影响种子发芽的重要因素,同时种皮结构与发芽存在密切关系。但自然状态下没有发现存在有单叶蔷薇的实生苗。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
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