珍稀濒危植物珙桐(Davidia involucrata)与喜树(Camptotheca acuminata)开花及胚胎发育比较研究

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珙桐(Davidiainvolucrata)为珙桐科(蓝果树科)珙桐属落叶乔木,是我国特有的单型属植物,被列为国家一级保护植物。珙桐也是第三纪古热带植物区系的孑遗树种,世界著名的珍贵稀有观赏植物,是植物界的“大熊猫”。几百万年前珙桐曾广泛分布世界各地,由于地质变迁、气候环境的改变加之人类活动的影响,分布范围逐渐缩小,目前只在我国西南山地零星分布,是我国最重要的濒危植物之一。植物濒危的原因很多,其有性生殖过程对于其生命的延续和种群的拓展起决定性作用,该过程的任何一个环节出现障碍,都将造成生殖的失败,进而引起植物濒危。对于已经处于濒危状态的植物,由于它们分布范围狭窄,个体数量少,更应及时对它们进行生殖过程尤其是胚胎学方面的研究,这是揭示其濒危机制、探讨解除濒危状态及提供保护措施的重要内容之一。相关研究人员已经从种子休眠、传粉和大小孢子发育等方面做了一些研究。而珙桐花的结构解剖,开花习性、胚胎发育以及成熟种子的解剖和组织化学却是一片空白。本文在前人研究的基础之上,选择珙桐的近缘广布种——喜树作为对照,对其开花和胚胎发育进行了研究,还对种子的形态解剖和组织化学进行了研究。其研究结果如下: 1、观察和比较了珙桐和喜树花的形态结构和开花习性。其结果认为:喜树花的形态结构和开花习性更有利于提高种子的数量,在不良的气候条件下也能产生少量的种子进行繁殖。 2、研究了珙桐果实发育和胚胎发育的关系。其结果认为:珙桐果实发育与胚胎发育协调一致的,在双受精过程和合子休眠期果实发育较慢,合子分裂后果实迅速发育,到心型胚以后发育速度减慢,U-型胚时果实体积最大。 3、比较了两者的胚胎的发育过程。其相同点在于:喜树和珙桐胚乳发育类型为核型,成熟胚囊中珠被绒毡层发育,成熟种子中胚乳占优势。其区别在于:珙桐在合子分裂前的胚囊中发现了大量绒毡层从珠被中脱落的现象,而喜树则没有;珙桐的胚乳吸器在珠孔端和合点端都存在,而喜树的胚乳吸器只在合点端存在;珙桐胚乳吸器比喜树的胚乳吸器发达,前者长度可以达到后者的两三倍;形态也有较大差别,前者顶端呈发散状,中部较直,基部弯曲盘绕;后者基部和中部较直,顶端膨大成球状。研究结果认为:珙桐种子产量少的原因存在于合子分裂之前,而不存在于合子分裂以后。推测珙桐种子数量少的主要原因可能是胚囊受精不成功造成的。 4、对珙桐成熟种子的形态及解剖和组织化学的研究表明:成熟的珙桐种子胚发育成熟,胚乳在种子中占优势,胚芽突起,其中几乎不还贮藏营养物质。在胚和胚乳中积累了大量的贮藏营养物质。其结果认为:成熟珙桐种子的形态结构和贮藏营养物质正常。
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