橡胶草部分生物学特性研究

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橡胶作为重要战略资源,主要来自热带、亚热带等地区生长的巴西橡胶树(Hevea brasiliensis),但由于其栽培受到地理环境的限制,导致橡胶产量供不应求,促使人们迫切地寻找橡胶树替代资源。橡胶草(Taraxacum kok-saghyz Rodin)是菊科蒲公英属植物,因其根部橡胶含量高且胶分子结构与巴西橡胶树最接近,从而成为了首选替代植物资源。由于本属中多种蒲公英生长在同一区域,存在杂交或无融合生殖现象。而无融合生殖植株个体间不进行基因交流,因而生物学种难以确定,种间界限难以划分。为此,本论文主要通过橡胶草及其同属植物叶片解剖特征比较、开花生物学、繁育系统以及对盐碱适应性等方面进行了研究,了解并掌握橡胶草的形态结构特征,深入探究其对环境的生殖对策,为进一步研究橡胶草及同属其他物种提供生物学证据和分类学依据,并对该种的栽培育种提供理论基础。主要结果如下:(1)通过撕剥法对橡胶草及其同域五种蒲公英的叶表皮进行研究,结果表明:供试材料上下表皮细胞均为无规则形,上表皮垂周壁式样为浅波形或深波形,而下表皮式样均为深波形;气孔器随机分布在上下表皮中,且类型均属于无规则型;气孔密度、气孔指数、表皮细胞密度等指标在物种间有显著差异。叶表皮微形态对于区分蒲公英属植物具有一定的分类学意义。(2)采用石蜡切片法对六种蒲公英属植物的叶片结构进行了研究,结果显示:供试材料叶片结构分为表皮、叶肉和叶脉三部分。上下表皮细胞均单层分布;除橡胶草外其余供试材料均有表皮毛。叶肉组织发达,栅栏组织均由1层细胞紧密排列而成。海绵组织细胞间隙较大,且均为无规则形,较为分散。红果蒲公英在维管束数目上与其他物种有区别。橡胶草的维管束直径显著高于其余物种。(3)为探究橡胶草的繁殖生物学特性,采用野外观测、人工控制授粉试验与室内观察等方法对该物种的繁殖生物学进行了研究,结果如下:橡胶草头状花序的开花顺序为外围花先开,中央花后开放,单花序花期持续3~4 d;单花开放过程中,聚药雄蕊中的花粉释放在花药筒中,花柱逐渐伸长并且通过柱头及花柱毛将花粉从药筒中“推”出,呈现给传粉者,此过程属于花粉二次呈现;橡胶草的花粉活力在散出时最高,达到95%,第17 d时下降至50%,第35 d时花粉完全丧失活力;橡胶草的花粉胚珠比1742±108,杂交指数为4,属于兼性异交、部分自交亲和、需要传粉者的繁育系统类型;人工控制性试验表明橡胶草不存在无融合生殖,自交和异交授粉均可结实,且异交结实率较高;通过对其访花昆虫的观察,偶见少量蝶类、蜂类以及蝇类昆虫在其头状花序上进行访花行为。(4)为明确橡胶草种子在混合盐碱条件下萌发特性,选取中性盐Na Cl、Na2SO4和碱性盐Na HCO3、Na2CO3按不同配比对其进行研究,结果表明:橡胶草种子萌发的各项指标随着盐浓度的上升而呈现下降趋势,且碱性盐比例越大,胁迫作用越大;通过对各项胁迫因子与发芽指标的拟合回归方程分析,盐浓度在各项胁迫因素中起主导作用。橡胶草种子对不同比例混合盐碱及浓度的耐受性各异,不同盐碱处理对种子萌发的抑制程度高低顺序依次为Na Cl+Na2SO432SO4+Na HCO3+Na2CO32SO4+Na2CO33+Na2CO3,说明碱性盐对种子萌发具有较强的抑制作用。
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