白玉兰开花生热效应研究

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1、白玉兰开花生热效应研究摘要：为探究门玉兰开花生热模式以及生热过程中雌蕊组织细胞内线粒体的发展变化。运用红外线测温仪以及红外热成像仪对口玉兰花连续测温，以及超薄切片对雌蕊组织细胞结构进行亚显微结构研究。白玉兰开花期出现两次生热高峰的生热模式：第一次出现在傍晚，持续约4h为雌性阶段，高岀环境温度范围为0.5至6.3°C。第二次为雄性阶段在随后的24h后发生，持续约3h,高出环境温度范围为0.1至5°C。热成像图显示雌蕊群温度最高，并且超薄切片显示雌蕊在雌雌性阶段和雄性阶段含线粒体数量多。结果农明白玉兰具有开花牛热效应，雌蕊群是生热部位，花被

2、片可能是间接的产热器官。关键词：木兰科；生热；热成像TemperaturepatternsinthermogenicflowersofMagnoliadenudataRUANYongqiang,WANGRuohan,ZHANGZhixiang(CollegeofBiologicalSciencesandBiotechnology,BeijingForestryUniversity,Beijing100083)Abstract:ThetemperaturepatternsofMagnoliadenudatawerestudieddurin

3、gtheblooming.Theinfraredthermometerandinfraredimagingdeviceswereusedtomeasurethecontinuoustemperature.Twodistinctepisodesofthermogenesiswerefoundduringanthesis:onewasatsunsetandlasting4hinthefemale-phase,andanotherwas24hlaterandlasting4hinthemalephase.Inaddition,excessfl

4、oraltemperaturesrangedfrom0.5°Cto6.3°Cinfemale-phaseflowersandfrom0.1°Cto5°Cinmale-phaseflowers.Thermalimagingfigureshowsthehighesttemperatureoccurredingynoecium.OurdataindicatedthatfloralthermogenesisoccurredinM.denudata・Gynoeciumwasthethermogenicorgan.Additionally,weco

5、ncludethatthepetalsmayplayanimportantroleinthermogenisis・Keywords:Magnoliaceae;thermogenesis;infraredthermography0引言生热部位常发生在一些原始的被了植物生殖结构屮，包括裸了植物（苏铁科Cycadaceae>泽米科Zamiaceae）的雌雄球果和被子植物旧］（番荔枝科Annonaceae^天南星科Araccac>棕牺科Arccaccac、马兜铃科Aristolochiaccac>环花草科Cyclanthaccac、菌花科Hyd

6、noraccac>百合科Illiccaccac^木兰科Magnoliaccac、睡莲科Nymphacaccac、莲科Nelumbonaceae^大花草科Rafflesiaceae、五味子科Schisandraceae等）的花或花序中。这些原始被了植物的花、花序和球果能够通过呼吸代谢产生大量的热量。热量的产生并不是开花过程中的副产物，而是具有特殊的功能，通常认为包括促进花气味的禅放⑻、调节花发育

7、9

8、常谢蹿飙戳脱捌花夬的禅稼崔碉鼻或伽陵热删阿等作川。牛热模式在这些物种中通木兰科全球约有15属300种，中国约有11属107种，木兰属共有12

9、8种M，通常是两性花，极少有单性花。在雌蕊先熟的木兰科中已经发现有儿种植物具有开花生热现彖，这些具有生热现象的木兰科植物大多与甲山的传粉相关联，能够在雌雄性阶段产生较大的热量，并且通过外层包裹的花被片来保持温度［13-14）0由于前期对此科的生热研究大多仅限丁•断断续续的温度测试［15］,本实验以木兰科植物门玉兰（MagnoliadenudataDesr.）为研究对象，记录了开花过程小口身花部温度与外界环境温度在连续时间内的变换过程，对花牛热部位作出了推断，并对雌蕊组织在不同阶段细胞内结构及线粒体的变化进行了详细比较分析，进而拟定了牛热

10、模式。1材料和方法1.1材料木实验选择白玉兰为研究对彖，实验地点在北京林业大学校园（E116。20,25〃、N39°467%H150m）。气候属半湿润大陆性季风气候,四季分明。白玉兰为落叶乔木，属木兰科木兰