白花树生殖生物学特性研究

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白花树(Styrax tonkinensis (Pierre) Craib ex Hartw.)是多种用途集一体的优良速生树种。本文以江西吉水种源地的白花树为试验材料,对其物候期、配子体发育、花粉形态及生活力、种子生物学特性等方面进行研究,对揭示其生殖生物学特性及今后育种工作的开展具有现实意义。主要研究结果如下:(1)物候观测:2012年白花树萌芽期在2月20日左右;展叶期到落叶期可持续240d左右;初花期到落花终期可持续约18d,盛花期可维持7d左右,单花寿命平均约5d。果实生长分“快速生长期”、“缓慢生长期”、“生长停滞期”三个阶段。在阳光充足区域,白花树生长比较快速,花期早、结实率高、果实质量高且落叶晚,说明该树种为阳性树种,适宜阳光充足的环境。(2)配子体发育过程:白花树花药4室,花药壁由内向外分别为绒毡层、中层、药室内壁和表皮。花药壁发育属于基本型,绒毡层属于腺质型。胞质分裂为同时型,成熟花粉粒为2-细胞型,具有3个萌发孔;子房3室,胚珠多数,倒生,具双珠被,厚珠心,中轴胎座。胚囊发育类型为蓼型,大孢子母细胞经过减数分裂后形成线型四分体,合点端的1个发育成功能大孢子,近珠孔端的三个退化。雄蕊发育早于雌蕊,开花后雌雄蕊趋于同熟。(3)花粉生物学特性:白花树花粉粒为长球型,具3孔沟,外壁面具细网状纹饰;花粉平均极轴长52.33±0.577μm,平均赤道轴长26.89±0.502μm;3种花粉生活力测定方法中以离体培养基法最有效,花粉萌发的最佳组合为:10%蔗糖+0.05g/L硼酸+100mg/L GA3(赤霉酸)+3h(处理4:A2B1C2D3);随着贮藏时间的增加,花粉生活力呈下降趋势,花粉最佳贮藏条件为-80℃密封保存。(4)种子生物学特性:白花树2011、2012年的种子平均长度和宽度为8.77mm、6.08mm和7.91mm、5.20mm,种子千粒重分别为136.70g、95.68g。对3种不同处理的种子吸水性能进行测定,结果表明去壳种子吸水性能优于酸蚀和完整的种子。种子生活力的TTC染色检测结果表明,2011年产的种子生活力为97.78%,贮藏1a后的种子生活力仍高达94.44%。不同浓度GA3种子处理结果表明,促进种子萌发及幼苗生长的最适浓度为1500mg/L。(5)种子内源激素动态变化:2种处理(沙藏和冷藏)下的胚和胚乳IAA和ZR含量呈先升后降趋势,ABA和GA含量呈先降后升趋势, IAA/ABA、ZR/ABA分别与IAA、ZR的变化趋势一致。沙藏处理90d时胚和胚乳ABA含量分别比0d时下降了14.50%、11.32%,GA含量则上升了12.64%和15.33%,且GA/ABA值总体上呈现上升的趋势。试验证明,高浓度ABA是导致种子休眠的主要原因,GA是种子萌发的主要促进物质。
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