灰楸繁殖系统综述.doc

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1、灰楸繁殖系统综述灰楸(CatalpafargesiiBur)是紫葳科(Bignoni—aceae)梓树属(CatatpaScop)植物，自然分布于华北、西北和西南等地…。西北是灰楸的主要自然分布区，在甘肃省天水、平凉、陇南地区广泛分布。灰楸喜光，稍耐阴，速生。国内对灰楸的研究相对较少。对植物花结构和繁育系统的了解是认识植物生活史的前提，也是其他相关研究所必须依赖的知识背景。植物的繁育系统是代表所有直接影响后代遗传组成的有性特征的总和，主要包括花综合特征、花各性器官的寿命、花开放式样、自交亲和程度和交配系统，它们结合传粉者和传粉行为影响着生殖后代

2、遗传组成和适合度，其中交配系统是核心J。植物繁育系统是当今进化生物学研究中最为活跃的领域。达尔文和最早的群体遗传学理论，都认为繁育系统对生物的遗传多样性和进化起重要作用。国内外学者对许多植物繁育系统进行了研究，对灰楸花的发育生物学特性研究未见报道。鉴于此，本研究对灰楸开花习性进行数年定位观测，以便准确掌握灰楸花期生物学特性，不失时机地收集花粉和适时进行人工授粉，为开展灰楸杂交育种提供理论指导。1试验地概况2008、2009年在甘肃省小陇山林业科学研究所进行试验。海拔高度1100in，平均气温12℃，极端最高气温39℃，极端最低气温一19．2℃，

3、相对湿度78％，年平均降水量700mm，无霜期210d；土壤为黄棕壤；属暖温带半湿润大陆性季风气候，光照充足，雨量偏少，6．8月份较干旱。试验对象为野生状态居群。所选树高8—12m，地径l6—35cm，为开花结实盛期的成年植株。2材料与方法2．1花形态特征的观测选择5—6株进行花的特性调查。选择开花植株中部花枝，用高枝剪剪下，观察、记录植株形态特征。随机选择25个花枝，调查花枝数量、花朵数，上下唇长宽。解剖花朵，观察花的内部结构特征。2．2开花动态研究4学海无涯定位观察小陇山林科所院内灰楸的开花、散粉情况，重点观察花朵时空动态，尤其注意柱头与花

4、药的位置，记录花朵开放、花粉散出、柱头伸长、花蜜与气味有无及开始出现和持续的时间等。在花散粉后，注意观察柱头的位置变化。2．3杂交指数估算按照Dafni的标准进行花序直径、花朵大小和开花行为的测量及繁育系统的评判。2．4花粉一胚珠比的估算随机选取灰楸即将开放的花(花药尚未开裂)共30个，每株采10朵，然后细心地解剖花药，将花粉全部移入一个有刻度的离心管，用蒸馏水定容至1mL。在振荡器下震荡60s，用移液枪吸取lO的花粉液于载玻片上，每朵雄花重复8次，在显微镜下观察并统计花粉数。取3O朵雌花，用刀片纵剖子房，记录胚珠数目，按Cruden【4的标准

5、，花粉—胚珠比为2．7—5．4时，其繁育系统为闭花受精；花粉一胚珠比为18．1—3910．0时，繁育系统为专性自交；花粉一胚珠比为31．9～39610．0时，繁育系统为兼性自交；花粉一胚珠比为244．7—2588．0时，繁育系统为兼性异交；花粉一胚珠比为2108．0—195525．0时，繁育系统为专性异交。2．5控制授粉实验用套袋及人工授粉的方法观察花序内、花序间、单花的结实情况。依Dafni-3描述的方法进行下述处理：(1)对照。不套袋、不去雄、自由传粉，用于检测自然条件下的传粉情况；(2)开花前用细眼沙网套袋、不去雄、自然授粉，检测是否需要

6、传粉者；(3)人工自花授粉，检查是否自交亲合；(4)人工同株异花授粉，检查是否自交亲合；(5)人工异株异花授粉。检查是否杂交亲合。每处理不少于25朵花。试验花序除自然授粉外，均在花瓣刚刚打开，花药未裂，柱头表面干净无花粉时进行。在试验期间，对套袋的花经常进行检查，并揭袋换气，防止花朵霉坏，揭袋严格防止昆虫在花序内活动。子房明显膨大时，将硫酸纸袋去掉。授粉后15d调查结实情况。2．6数据分析用Excel2003及SPSS13．0软件进行数据分析。3结果与分析3．1花序形态特征观察表明灰楸花白色到紫红色，花冠筒状，分上下4学海无涯两鄂唇，上鄂唇2裂

7、，下鄂唇3裂(偶见2裂)。上鄂唇长度3．46cm，变异幅度2．5—5．7cm。下鄂唇长度3．73cm，变异幅度1．8—5．2cm。能育雄蕊2枚，少数3枚。花粉团2，退化雄蕊3枚。雌蕊1枚。是雌雄同花的植物。花冠筒基部有蜜腺。雄蕊与雌蕊均为白色，花丝上有不规则的紫红色斑点，花药乳白色，柱头浅紫红色。雄蕊与雌蕊异熟，雌蕊先熟、雄蕊后熟。对不同居群花数量特征的调查表明，灰楸花朵数最少的1朵，最多的l8朵，平均为9．63朵／花枝、小花枝数量平均为9．60个，可见灰楸的花序为总状花序，有时有二歧分枝。3．2花期与开花特性灰楸花期4月底至5月中旬。灰楸展叶

8、后4d可见花蕾，孕蕾期到开花期约1个月。依据开花进程，将花期分为5个时期：(1)花蕾期(开花前3Od)：又可分为现蕾期，顶芽芽鳞裂开，可见赭黑色花蕾；