四合木繁殖特性及扦插生根解剖学研究

【摘要】本文在前人研究的基础上,运用野外调查和室内实验相结合的方法,以濒危植物四合木为研究对象,对其种子萌发过程中营养物质和相关酶活性的含量变化、克隆构型和克隆构件与环境的关系以及扦插生根解剖学进行了分析研究,探讨该植物种群在适应干旱环境过程中的繁殖对策和种群更新策略以及扦插生根的机理,对保护荒漠植被及荒漠生态环境具有重要的现实意义。本论文具体研究结果如下：1.四合木种子较小,营养物质主要贮存在子叶中,含蛋白质和多糖类物质,四合木种子体积小且自身储存高能量物质是有利于在干旱环境中生存的。2.四合木种皮对种子吸水不具有阻碍作用,但对种子萌发具有一定的抑制作用。种皮韧性较大,同一粒种子不同部位和不同种子之间的种皮厚度有明显差异。萌发过程中,种皮薄,韧性小的种子先萌发；反则萌发慢,种皮可使种子在适宜条件下连续萌发以降低个体死亡风险,维持四合木种群的遗传多样性,提高在逆境中的适应能力。3.四合木种子萌发过程中,可溶性蛋白含量总体趋势是一直下降,可溶性糖是先升后降,SOD总体呈下降趋势,POD是先升高再下降。四合木种子萌发过程中鲜重、可溶性蛋白、可溶性糖含量与SOD、POD活性之间呈显著相关性。4.经解剖可知：四合木种子萌发所需的能量依次由胚根、胚轴和子叶中的蛋白质的分解转化成淀粉粒而来,揭示了四合木这种超旱生植物在其种子萌发过程中营养物消耗规律。5.四合木叶为等面叶；表皮具薄的角质层,上下表皮均分布有气孔；叶肉结构为环栅型,部分近为全栅型；网状脉序,叶脉自基部分叉,主脉自叶基逐渐变细。茎的髓由较大的厚壁细胞组成,具有贮水作用。初生根为二原型；根中无髓,次生根的薄壁细胞有“质壁分离”现象,且含有晶体,部分根的次生韧皮部存在细胞壁加厚的细胞,呈不连续的环状,还有部分根形成分离的维管柱。根和茎的导管数量多且孔径大,木纤维细胞壁极厚。茎的薄壁组织细胞内含有丰富的淀粉粒和蛋白质,叶中有少量分布,根中几乎没有。可见四合木营养器官的内部构造与其所处生态环境相适应。6.四合木具有典型的木本植物茎的结构,茎的皮层内未发现厚壁组织。四合木茎次生结构的薄壁组织细胞内含有丰富的淀粉粒和蛋白质。四合木茎插穗内无潜伏根原基,不定根由诱生根原基发育形成,诱生根原基是由愈伤组织自身的薄壁细胞反分化形成。愈伤组织是孕育不定根的前提,四合木扦插生根属于愈伤组织生根类型。四合木扦插生根过程可分为愈伤组织与根原基的诱导阶段、根原基发育阶段和不定根的分化伸长阶段3个连续阶段。7.扦插后,淀粉粒在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内积累,至愈伤组织发育初期达到高峰,随着愈伤组织的继续发育,淀粉粒逐渐减少；蛋白质在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内逐渐减少,至愈伤组织形成后,细胞内含少量蛋白质。蛋白质和淀粉粒主要分布于分裂旺盛的胚性细胞、不定根原基细胞、不定根细胞及其附近细胞内。蛋白质和淀粉粒为四合木不定根的形成和发育提供了物质和能量。8.四合木具有独特的丛生克隆生长能力,且有根枝双重克隆器官,由丛生克隆生长形成的间隔物较短的密集型、根克隆形成的间隔物较长的游击型和由克隆枝条形成的典型的游击型等3种克隆生长构型,其克隆构型相关特征在不同生境差异较大。四合木克隆构件与土壤因子灰色关联度均大于0.6,土壤矿质养分,速效钾、pH等是影响四合木克隆构件的关键因子。四合木的克隆生长,使其种群耐贫瘠和抗旱能力非常强,因而适应不同生境的能力也强。
【作者】扈顺；
【导师】刘果厚；
【作者基本信息】内蒙古农业大学，野生动植物保护与利用，2014，博士
【关键词】四合木；种子；克隆；扦插；繁殖；

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