干旱胁迫对东方百合根叶生理功能及花粉育性的影响

以东方百合‘Sorbonne’为材料,在持续干旱4、8、12、16、20、24d及干旱24d后复水4d时分别取样,检测叶片叶绿素荧光参数、光合生理指标、抗氧化酶活性和丙二醛含量,并观测其茎生根发育情况以及调查植株在干旱胁迫期、复水期、开花期的花粉育性,明确干旱胁迫对百合根、叶生理功能及花粉育性的影响,探讨百合的抗旱生理机制。结果表明:(1)与对照相比,干旱处理组百合植株的叶绿素含量随着干旱时间延长而逐渐降低,处理4d后百合开始明显受到干旱胁迫;胁迫4~8d内,光合作用受到的胁迫主要是气孔因素所致;胁迫8~12d期间,叶片荧光叶绿素指标开始急剧变化,光合作用受到的胁迫已开始从气孔因素转变为非气孔因素;胁迫12d后,叶片丙二醛含量增加,膜质开始受到氧化;胁迫16d时,叶片抗氧化酶系统活性达到峰值,随后开始降低,丙二醛累积随之增加,膜脂过氧化作用加剧;胁迫24d时,叶片光合指标略有所恢复。(2)解除干旱胁迫复水4d后,百合叶片光合生理指标均有所恢复,但未恢复到胁迫前水平。(3)与正常对照相比,经历干旱胁迫的百合根系随着干旱胁迫时间的延长先缩短变粗、数量减少,然后逐渐褐化并趋近萎缩,且根系干鲜重显著降低,但花粉育性在胁迫期、复水期及开花期没有显著变化。研究发现:持续24d的干旱胁迫会对东方百合叶片的光合功能和抗氧化酶系统以及根系产生破坏性的伤害,但对花粉的育性没有影响。     

两种生境间大花百合不同性别表型开花及传粉特征的差异

植物的花期物候与花部综合特征均体现了其对生存环境的适应, 是与周围生物及非生物环境长期适应进化产生的结果。大花百合(Lilium concolor var. megalanthum)野外种群中具有雄性植株和两性植株两种不同性别表型。该研究以人为干扰较弱的孤山屯湿地以及人为干扰较强的金川湿地的大花百合为材料, 通过对两种生境间不同性别表型植株的花期物候、花部综合特征以及主要传粉昆虫的访花行为进行比较研究, 探究大花百合的开花及传粉特征在两种生境间的差异。结果表明: 孤山屯湿地内大花百合种群的始花期、盛花期、末花期均早于金川湿地。孤山屯湿地内大花百合的雄性植株在初开时花粉活力高于金川湿地, 而两种生境间的大花百合两性植株的花粉活力总体变化趋势一致。孤山屯湿地内大花百合雄性植株初开时的花蜜含量较高, 而后缓慢下降; 而在金川湿地内则是先增长, 48 h后开始下降。孤山屯湿地内大花百合两性植株的花蜜含量在开花24 h后开始下降, 金川湿地内则是48 h后才开始下降。孤山屯湿地内大花百合无论是雄性植株还是两性植株, 糖含量达到峰值的时间均比金川湿地晚。两种生境中大花百合两性植株的柱头可授性均保持较高水平。两种生境分布的大花百合主要传粉昆虫为中华蜜蜂(Apis cerana)、蓝灰蝶(Everes argiades)和老豹蛱蝶(Argyronome laodice)。孤山屯湿地内中华蜜蜂及蓝灰蝶对大花百合的访花频率均显著低于金川湿地, 但老豹蛱蝶的访花频率显著高于金川湿地。3种访花昆虫中, 中华蜜蜂的访花效率最高, 蓝灰蝶与老豹蛱蝶起到补充授粉的作用。两种生境间大花百合花期物候和花部综合特征的变化与当地小气候和传粉昆虫数量有关, 这种变化是大花百合经过长期适应而产生的。     

海拔对青藏高原东部毛茛科植物繁殖特征和资源分配的影响

通过野外采样对青藏高原东部高寒草甸上两个海拔间3种常见毛茛科植物条裂银莲花(Anemone trullifo-liavar.linearis)、粗距翠雀花(Delphinium pachycentrumHemsl.)和钝裂银莲花(Anemone obtusiloba)的繁殖性状和资源分配进行了研究,并对植物在极端环境下采取的繁殖策略及繁殖模式进行了探讨.结果显示:(1)3个物种的株高都随着海拔的升高而降低;同一物种的花大小在不同海拔间均无显著差异;条裂银莲花单个种子重随海拔的升高而增加,但虫食数/株、结籽率和种子数/株均随着海拔的升高而减少;钝裂银莲花的繁殖分配、虫食数/株、种子数/株和单个种子重均随着海拔的升高而减小.(2)不同海拔条裂银莲花的个体大小与单花重、雄蕊重、虫食数/株均呈显著正相关,且回归斜率在海拔间有显著差异.粗距翠雀花花期的雄蕊重与个体大小呈显著正相关,但这种异速关系不受海拔和个体大小的影响;钝裂银莲花的个体大小与花期的所有繁殖特征以及果期的种子重/果实均呈显著正相关,不同海拔间个体大小与种子重/果实的斜率差异显著,且与花期各繁殖性状异速关系的截距差异显著.研究表明海拔对植物的个体大小以及种群间的繁殖对策和繁殖成功率有着重要的影响.     

孑遗植物伯乐树的花粉和柱头特征研究

伯乐树是单种科植物和第三纪孑遗植物,零星分布于中国华南地区和越南北部,由于种群规模锐减被列为国家一级保护植物.本试验从传粉生物学角度研究其花粉的类型、活力变化、贮藏方法及柱头可授性,结果表明伯乐树雌蕊先熟,柱头在初开期迅速伸长,能有效避免自花传粉;柱头从小蕾期到盛开期间可授性逐渐增强,盛花期间的柱头表面具有粘液.花粉系...     

利用腊叶标本初探豹子花属植物的性表达及其与个体大小的关系

植物性系统进化过程中很少有植物通过雌性败育的方式实现性系统由联合走向分离,然而雄花在百合科植物中大量存在,引起了研究者的关注。本研究利用百合科豹子花属植物的腊叶标本,获取它们的花性别表型、花大小、株高以及分布海拔等信息探讨豹子花属植物的性表达样式,并对样本量较多的开瓣豹子花、云南豹子花、多斑豹子花和豹子花四个种的性表达及其与个体大小的关系进行分析。研究结果表明:1)六种豹子花属植物标本中都有雄花存在;根据雄性花和两性花的不同组合,形成雄性个体、两性花个体,和雄花两性花同株个体三种植株类型;2)个体大小(株高)和分布海拔之间不存在相关关系,和植株性别类型相关,即雄性个体一般显著小于具有雌性功能的两性花个体和雄花两性花同株个体;3)个体大小与花大小、每个个体开花总数和雌花数量成显著的正相关关系,而与每个个体的雄花数量无显著的相关关系。本研究更正了一直以来对豹子花属植物性系统的错误认识,首次报道雄花在豹子花属植物中普遍存在,并指出雄花和雄性个体的出现是大小依赖性分配的结果。同时,以研究实例证明了利用腊叶标本开展植物性系统多样性的可行性。     

利用腊叶标本初探豹子花属植物的性表达及其与个体大小的关系?

植物性系统进化过程中很少有植物通过雌性败育的方式实现性系统由联合走向分离,然而雄花在百合科植物中大量存在,引起了研究者的关注。本研究利用百合科豹子花属植物的腊叶标本,获取它们的花性别表型、花大小、株高以及分布海拔等信息探讨豹子花属植物的性表达样式,并对样本量较多的开瓣豹子花、云南豹子花、多斑豹子花和豹子花四个种的性表达及其与个体大小的关系进行分析。研究结果表明：1)六种豹子花属植物标本中都有雄花存在;根据雄性花和两性花的不同组合,形成雄性个体、两性花个体,和雄花两性花同株个体三种植株类型;2)个体大小(株高)和分布海拔之间不存在相关关系,和植株性别类型相关,即雄性个体一般显著小于具有雌性功能的两性花个体和雄花两性花同株个体;3)个体大小与花大小、每个个体开花总数和雌花数量成显著的正相关关系,而与每个个体的雄花数量无显著的相关关系。本研究更正了一直以来对豹子花属植物性系统的错误认识,首次报道雄花在豹子花属植物中普遍存在,并指出雄花和雄性个体的出现是大小依赖性分配的结果。同时,以研究实例证明了利用腊叶标本开展植物性系统多样性的可行性。     

ABCG转运蛋白参与植物雄性育性调控的研究进展

利用雄性不育系制种是利用杂种优势的最有效的途径,尤其对小麦（Triticum aestivum L.）、水稻（Oryza sativa L.）等自花授粉作物的杂种优势利用具有十分重要的意义。ABCG（ATP-binding cassette G transporter）转运蛋白属于ABC（ATP-binding cassette transporter）转运蛋白中的一个大亚族,参与植物各种生物过程,包括调控雄性育性。本文概述了ABC转运蛋白的特点与分类,并系统阐述了ABCG转运蛋白参与调控植物花粉壁和花药角质层发育的研究现状,同时也对ABCG转运蛋白目前研究所存在的问题提出了建议,并对后续的研究进行了展望。

     

覆膜栽培下春小麦种群的生长冗余与个体大小不整齐性的关系

 增加有效分蘖数被认为是提高小麦(Triticum aestivum)产量的重要方法之一,但是小麦种群在生长进程中也会形成大量的无效分蘖,存在“生长冗余”。研究了覆膜栽培对两个春小麦种群中无效分蘖比率和收获指数的影响,并从植物个体大小不整齐性和生活史策略的种群生态学角度探讨其影响机制。与露地对照相比,覆膜栽培能显著提高春小麦产量(+38.5%);产量的提高源于地上部分生物量（+44.7%）的显著增加。但是, 覆膜种群的繁殖分配（穗重/地上部分生物量,-5.2%）和收获指数(-4.5%)显著降低;在几个主要生     

濒危植物蒙古扁桃花粉活力和柱头可授性研究

用过氧化氢酶法测定蒙古扁桃花粉的活力和寿命,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性。结果表明,蒙古扁桃花粉活力在散粉后第2天最高,3d后活力迅速下降,三种类型的植株的花粉活力下降速度存在差异,其活力可持续30d左右。短柱头植株柱头在开花后1d可分泌黏液,长柱头和中柱头花植株的柱头在开花后2d才分泌黏液,短柱头分泌黏液的持续时间较后者长。柱头可授性持续时间同种之间也存在差异,长柱头和中柱头植株可达6d,而短柱头花植株可持续10d左右。     

普通小麦与粗山羊草属间杂种的染色体构型及其后代的育性特征

利用3个推广品种(莱州953、山农辐63、陕7859)分别与原产地不同的抗白粉病的6份粗山羊草[Aegilops tauschii(Coss.)Schmal.]杂交,得到63个无胚乳的种子,将56枚幼胚接种到N6 0.5mg/L IBA 0.2 mg/L NAA的培养基上进行褓姆培养,得到37个植株。其中莱州953与粗山羊草的杂交结实率和成苗率较高,分别平均为8.58%和4.82%。粗山羊草对白粉病的抗性基因在不同的杂交组合中受到不同程度的改变或抑制。以莱州953为父本,分别与不同组合的杂种F_1回交,大多数组合均得到回交种子,回交结实率平均为1.70%;以莱州953作母本,与莱州953/Y225 F _1回交得到2粒种子,说明普通小麦与粗山羊草的杂种F_1也能产生少量有授精能力的花粉。以山农辐63为父本与山农辐63/Y219 F_1回交亦得到回交种子。通过对普通小麦与粗山羊草6个杂交组合的杂种F_1PMCMI染色体构型的分析,一般多出现14个左右单价体和一定频率的多价体,并观察到可能为A、B组染色体形成的异形二价体;粗山羊草的D组染色体和普通小麦的D组染色体联会正常,可发生自由重组,从而为将粗山羊草的有益基因导入普通小麦提供了细胞学依据。     

兰州百合小孢子母细胞减数分裂异常现象的观察

对兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)小孢子母细胞减数分裂异常进行了研究,发现存在不等二价体、同源染色体早分离、染色体桥、不均等分离、滞后染色体、核外染色体、微核等。分析了这些异常形成的可能机制及对正常小孢子形成的影响。人工花粉萌发实验表明：小孢子母细胞减数分裂异常是导致花粉败育的主要原因。认为兰州百合长期行无性繁殖引起染色体结构变异,导致减数分裂异常。     

Effects of salt stress on the reproductive biology of the halophyte <Emphasis Type="Italic">Plantago crassifolia</Emphasis>

Floral phenology, pollen quality and seed set of Plantago crassifolia plants, grown in the presence of increasing NaCl concentrations, were studied to test how this Mediterranean halophyte responded to salt stress during the reproductive phase of its life cycle. Reproductive success was maximal in plants grown in non-saline conditions, or in the presence of 100 mM NaCl, but it was negatively affected by higher salinities, due to a progressive reduction of pollen fertility, seed set, and seed viability.     

滇重楼和毛重楼花粉活力和柱头可授性的研究

用TTC法测定了滇重楼和毛重楼花粉的活力,用联苯胺—过氧化氢法测定了其柱头的可授性。结果表明滇重楼的花粉活力在散粉后第1天活力较高以后则逐渐下降,在第2天和第19天花粉活力则急剧下降,但能维持20～23d,在整个花期中基本都具有活力。毛重楼的花粉寿命约为4d,第2天花粉活力达到最大值,第3天后花粉活力急剧下降,总体活力较低。滇重楼和毛重楼的柱头在整个花期中几乎都具可授性,但滇重楼在11～13d时柱头可授性最强,毛重楼在第5天可授性最强。两种重楼植物花粉活力较高的时期与柱头可授性较强的时期不一致,但柱头可授性较强的时间与分泌黏液较多的时间基本一致。     

不同育性三角梅品种之间的形态、花粉活力、造访昆虫及黄酮醇含量的比较研究

三角梅高度不育,到目前为止其不育机理仍未理解透彻。本研究通过比较三角梅中可育和不育品种之间的生殖器官特征、花粉的活力、造访昆虫以及花粉中的类黄酮积累差异,为揭示其不育机理提供更多的证据。四个可育和两个不育三角梅品种的花萼管比较结果显示,可育品种的花萼管饱满呈长卵形,而不育品种的花萼管细长管状。可育品种的花粉形态均匀,而不育品种的花粉大小不一。花粉活性结果显示,可育品种的花粉萌发率在11.1%~46.5%,不育品种的花粉在相同的培养条件下几乎不萌发。在可育和不育品种间,共有七种昆虫造访,但昆虫的种类没有表现出明显的差异和偏好。类黄酮积累调查结果显示山奈酚/槲皮素糖苷衍生物是花粉中的主要类黄酮组分。利用花粉荧光染料DPBDA对四个可育和两个不育三角梅品种花器官中的黄酮醇含量比较显示,可育材料中的两种黄酮醇的含量显著高于不育材料,花粉管尖端的荧光信号相比花粉管的其他位置更丰富。我们推测黄酮醇含量差异,特别是槲皮素含量可能对三角梅花粉的活力有一定的积极作用。     

钝裂银莲花花粉活力测定方法的研究

以3种花色（黄色、浅黄色和白色）钝裂银莲花为研究对象,分别采用TTC染色、I2-I染色、无机酸测定和蔗糖萌发4种方法,测定了钝裂银莲花（Anemone obtusiloba）的花粉活力,同时比较了不种方法对花粉活力的测定效果,并了解了花粉活力在一天内的动态变化情况。结果表明：（1）钝裂银莲花花粉可育率很高,达80%左右。花粉直径为28.75~33.75 m 。（2）TTC浓度影响花粉活力的测定,当浓度为0.5%时,所测花粉活力的效果较好。（3）I2-I法的染色效果不理想,染色率仅为8.33%~22.2%,且3种花色花粉活力测定数据间差异不显著。（4）3种花色钝裂银莲花花粉活力有差异,黄色最高,浅黄色次之,白色最低。TTC染色法是简单快速测定钝裂银莲花花粉活力的最适方法。一天内花粉活力在12:00~14:00最大。     

海菜花和波叶海菜花的传粉生物学及其杂交亲和性研究

【目的】揭示中国特有珍稀濒危水生植物海菜花（Ottelia acuminata）和波叶海菜花（Ottelia acuminata var.crispa）的传粉特性,探究其与传粉者的适应关系,阐明影响成功传粉的因素,为两者杂交育种提供理论和技术指导;两者杂交亲和性的研究为该属其他种的杂交育种和种质资源保护研究提供借鉴。【方法】以海菜花和波叶海菜花为研究对象,通过观察其开花动态、昆虫访花行为,测定花粉活力、柱头可授性,套袋试验研究其传粉特性及杂交亲和性。【结果】海菜花及波叶海菜花的开花动态基本相似,单花期均为7~11 h,二者访花昆虫主要有黑带食蚜蝇（Episyrphus balteatus）、中华蜜蜂（Apis cerana）、熊蜂（Bombus sp.）和瓢虫（Coccinella sp.）等,二者的花粉活力和柱头可授性变化趋势一致,均呈现出先上升后下降的趋势,海菜花花粉活力最高为88.27%、波叶海菜花花粉活力最高为88.34%,两种植物柱头可授性均在开花期Ⅱ最高;海菜花及波叶海菜花正反交的坐果率分别为85.71%、91.33%,杂交亲和指数均在53以上,证明海菜花与波叶海菜花不存在杂交不亲和的情况,杂交单果平均种子数分别为54、69、73、71;各杂交组合中,海菜花（♂）×波叶海菜花（♀）组合千粒重最高,为3.334 g;将各杂交组合种子进行萌发实验,得出海菜花（♂）×海菜花（♀）组合种子萌发率最高,为71.7%,其他3个组合,发芽率较低,平均为23.2%。【结论】海菜花及波叶海菜花的开花动态基本相似,单花期时间较短,传粉昆虫种类偏少,影响了它们的有性繁殖;两者杂交实验表明无显著的杂交不亲和性。