博士论文答辩报告-陈华.ppt

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1、声明本人郑重声明：所呈交的博士学位论文《田野菟丝子-薇甘菊全寄生系统的形态解剖和生理生态研究》是本人在导师叶万辉研究员和沈浩副研究员的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。陈华2010年5月27日ⅠⅡⅢⅣ选题依据研究内容研究结论创新与展望主要内容薇甘菊全寄生系统田野菟丝子-薇甘菊田野菟丝子Ⅰ选题依据薇甘菊(Mikani

2、amicranthaH.B.K.)菊科(Asteraceae)假泽兰属(Mikania)全球危害最严重的100个入侵种之一“植物杀手”“Mile-a-minuteweed”Ⅰ选题依据—薇甘菊1940’s入侵地原产地原产中、南美洲入侵东南亚、大洋洲和我国华南地区成为当今世界热带、亚热带地区危害最严重的杂草之一(Waterhouse&Norris,1987)Ⅰ选题依据—薇甘菊入侵Ⅰ选题依据—薇甘菊危害国外：已有40多年历史，涵盖生物学、生态学、植物化学、防治等方面(Zhangetal.2004)国内：形态

3、分类及生物学特性(孔国辉等1994,2000;王伯荪等2001)繁殖(胡玉佳和毕培曦2000)分布和危害(黄忠良等2000;冯惠玲等2001)生理生态特性(温达志等2000;张炜银等2002)本课题组：种子生物学(杨期和等2003)化感研究(Huang等2004)生理生态(Deng等2004)繁殖及分子生态学(Hong等2007,2008)寄生防治及生理生态(Shen等2005，2007)Ⅰ选题依据—薇甘菊研究现状薇甘菊防治方法：机械防治化学防治生物防治田野菟丝子寄生薇甘菊：野外观察，发现田野菟丝子对

4、薇甘菊的寄生有优先选择性；寄生引起薇甘菊生长衰退，甚至死亡；薇甘菊生长衰退时田野菟丝子由营养生长转为生殖生长Ⅰ选题依据—薇甘菊的防治田野菟丝子(Cuscutacampestris)旋花科(Convolvulaceae)菟丝子属(Cuscuta)一年生专性茎全寄生草本自身根、叶退化，无或仅含有极少量叶绿素，不能或仅进行微弱光合作用，基本完全依靠寄主生长Ⅰ选题依据—田野菟丝子弱小的全寄生植物强大的入侵植物，两者如何连接？提出科学问题？?寄生植物从寄主进行物质吸收的动力来源？寄生对薇甘菊光合生理和生长又有怎

5、样的影响？田野菟丝子是如何感知薇甘菊的生长状态，调整自身生活史？Ⅱ研究内容1寄生系统连接-解剖学2物质吸收动力-形态学43寄生影响-光合生理学协同生长-物质分配研究内容1寄生系统连接寄生植物与寄主的连接“桥”——吸器(haustorium)寄生植物与寄主相联系的一种结构，用来附着、侵入寄主植物，并依靠这种结构来夺取寄主的水分、矿质营养和光合产物，是寄生系统相连通的物理学和生理学的桥梁(EstabrookandYoker,1998)。寄生寄生叶柄寄生叶寄生茎自我寄生吸器结构对比观察石蜡切片薇甘菊研究内容

6、1寄生系统连接1实验设计田野菟丝子2结果与分析(1)对不同部位的选择寄生顺序寄生寄主的茎>叶柄>自我寄生>叶片这可能与被寄生组织的表面形态及接触面对寄生植物的支撑力量相关研究内容1寄生系统连接(2)寄生茎、叶柄及自我寄生的观察与分析A：寄生茎B：寄生叶柄C：茎维管束连通D：自我寄生吸器侵入生长后指状菌丝体并分化出木质部与韧皮部“菌丝体”，建立维管束的连通桥研究内容1寄生系统连接指状菌丝体与前人对澳洲菟丝子的研究结果相同(Lee&Lee1989)(3)寄生薇甘菊叶片的结构观察寄生薇甘菊叶片吸器建立过程中

7、形成初生“search菌丝体”，但未发生进一步的分化研究内容1寄生系统连接田野菟丝子优先寄生在寄主茎、叶柄和菟丝子自我茎寄生，并且产生具有相似结构的吸器，并分化出维管系统较少选择寄生在叶片并且其产生的吸器不发生维管系统的分化我们认为，菟丝子吸器可能只有在遇到寄主维管系统时才会分化出维管组织，其中可能存在某种信号交流研究内容1寄生系统连接3小结Ⅱ研究内容1寄生系统连接-解剖学√2物质吸收动力-形态学43寄生影响-光合生理学协同生长-物质分配1实验设计研究内容2动力来源SEM技术气孔分布渗透势田野菟丝子茎

8、表面形态茎的表面细胞排列紧密，有类似气孔器结构分布，密度很低仅2.6个/mm2物质传输动力排除蒸腾拉力，可能为渗透势非功能性吸器其顶端有个椭圆形小孔，其功能不明，尚未见有研究。2结果与分析菟丝子茎气孔器非功能性吸器小孔研究内容2动力来源非功能性吸器石蜡切片激光共聚焦2.1非功能性吸器实验2动力来源-非功能性吸器垂周分裂(AtD)极性分布维管束鞘内生吸器原基：分生组织细胞和伸长的成列细胞(filecell)发育过程与寄生茎的功能吸器前期发育类似，也与Lee