百合科(Liliaceae)植物花粉形态及花粉发育的研究
【摘要】:百合科植物是被子植物中最为重要的植物类群之一,国内外对其种质资源的研究都非常重视。孢粉学和生殖生物学是研究植物系统发育比较常用的研究方法。
本文以朝鲜玉簪变种(Hosta longipes(Franch.et Savat.)Matsum var、)、紫萼(Hosta ventricosa(Salisb.)Stearn)、东北玉簪(Hosta ensata F.Maekawa)、南非吊兰(Chlorophytum capense(L.)Kuntze)、黄花菜(Hemerocallis citrina Baroni)、轮叶贝母(Fritillaria maximowiczii Freyn)、山丹(Lilium pumilum DC.)、北重楼(Paris verticillata M-Bieb.)等6属8种百合科植物为实验材料,利用光学显微镜对它们的花粉形态进行了观察和比较研究。
孢粉学的研究结果表明:百合科植物的花粉粒大多具远极单沟,左右对称,沟大多为窄沟;赤道面观为舟形、椭圆形或圆形,极面观为椭圆形或圆形,表面具细-网状雕纹、粗-网状雕纹、颗粒-网状雕纹、穴-网状雕纹。
本文主要以朝鲜玉簪(Hosta longipes(Franch.et Savat.)Matsum)及其变种(H.longipes(Franch.et Savat.)Matsum var.)、南非吊兰(C.capense(L.)Kuntze)和北重楼(P.verticillata M.-Bieb.)等3属4种百合科植物为实验材料,应用石蜡切片、光学显微镜等技术,研究了这些植物花粉发育过程的特征,包括小孢子发生、雄配子体发育、成熟花粉类型、花药壁发育、绒毡层发育等方面。
生殖生物学的研究结果表明:百合科植物的小孢子发生类型绝大多数为连续型,四分体主要为左右对称形、四边形,少数呈直列式。同一花药中的花粉发育过程基本上是同步进行的,但并不是完全一致的。百合科植物的成熟花粉有二细胞型、三细胞型,同种植物只具有一种类型,但同属植物种间有差异,可能具有两种类型的花粉。通常都会有异常花粉的出现,但是其出现的类型、几率有所不同。百合科植物的绒毡层属于分泌型,其成熟的花药壁大多由一层表皮细胞和一层药室内壁细胞组成,有个别种的药室内壁由两层细胞组成。针晶状草酸钙结晶在百合科植物的花药中是普遍存在的,在分布数量、分布时期和分布部位等方面有一定差异。百合科植物种类繁多,其雄蕊数目也不是一个常数,通常与花被片同数,或者为心皮的2-6倍,但同种植物也会存在一定的差异。
本文还应用组织化学方法对花粉发育过程中多糖、蛋白质、脂类等营养物质在各个组成部位的动态变化作了详细的观察。几种百合科植物花粉发育过程中所表现出来的形态学特征以及营养成分的变化规律,为研究玉簪属(Hosta Tratt L.)、吊兰属(Chlorophytum Ker-Gawl.)、重楼属(Paris L.)在百合科中的发育位置提供了有价值的参考资料。
本文研究的3属4种百合科植物在植物系统进化中属于比较进化的类群。植物的进化有时候不是同步进行的,有些较进化的类群也会存在一些较原始的性状。本文试图为百合科植物的系统研究以及百合科胚胎学及单子叶植物类群进化提供更多孢粉学和生殖生物学方面的资料。
【关键词】:百合科 玉簪属 吊兰属 重楼属 花粉形态 小孢子发生 雄配子体发育 石蜡切片 【学位授予单位】:首都师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q944.4
【目录】:
- 中文摘要3-4
- Abstract4-6
- 目录6-8
- 附表8-9
- 第一章 百合科植物花粉形态和花粉发育的研究进展9-30
- 一、引言9-11
- 1.孢粉学(Palynology)9
- 2.植物生殖生物学(Reproductive Biology of Plant)9-10
- 3.植物比较胚胎学(Compartive Embryology of Plant)10-11
- 二、狭义百合科植物分类及花粉形态的研究进展11-15
- 1.顶冰花属(Gagea Salisb.)11
- 2.洼瓣花属(Lloydia Salisb.)11-12
- 3.猪牙花属(Erythronium Linn.)12
- 4.郁金香属(Tulipa Linn.)12
- 5.贝母属(Fritillaria Linn.)12-13
- 6.百合属(Lilium L.)13
- 7.大百合属(Cardiocrinum(Endl.)Lindl.)13
- 8.豹子花属(Nomocharis Franch.)13-14
- 9.假百合属(Notholirion Wall.ex Boiss.)14
- 10.小结14-15
- 三、广义百合科植物花粉形态的研究进展15-19
- 1.概述15-16
- 2.吊兰属(Chlorophytum Ker-Gawl.)16-17
- 3.玉簪属(Hosta Tratt L.)17-19
- 4.重楼属(Paris L.)19
- 四、百合科植物发育生物学研究进展19-30
- 1.概述19-28
- 2.吊兰属(Chlorophytum Ker-Gawl)28-29
- 3.玉簪属(Hosta Tratt L.)29
- 4.重楼属(Paris L.)29-30
- 第二章 百合科6属8种植物花粉形态的研究30-37
- 一、材料与方法30-32
- 1.材料30-32
- 2.方法32
- 二、实验结果32-33
- 1.南非吊兰(C.capense(L.)Kuntze)32
- 2.朝鲜玉簪变种(H.longipes(Franch.et Savat.)Matsum var.)32
- 3.紫萼(H.ventricosa(Salisb.)Stearn)32
- 4.东北玉簪(H.ensata F.Maekawa)32-33
- 5.黄花菜(H.citrina Baroni)33
- 6.轮叶贝母(F.maximowiczii Freyn)33
- 7.山丹(L.pumilum DC.)33
- 8.北重楼(P.verticillata M.-Bieb.)33
- 三、分析与讨论33-37
- 1.吊兰属(Chlorophytum Ker-Gawl)的花粉形态特征33
- 2.玉簪属(Hosta Tratt L.)的花粉形态特征33
- 3.萱草属(Hemerocallis L.)的花粉形态特征33-34
- 4.贝母属(Fritillaria L.)的花粉形态特征34
- 5.百合属(Lilium L.)的花粉形态特征34
- 6.重楼属(Paris L.)的花粉形态特征34-35
- 7.百合科的花粉形态特征35
- 8.问题与展望35-37
- 第三章 百合科3属4种植物花粉发育的研究37-75
- 一、实验材料37-39
- 1.植物材料37-39
- 2.其它39
- 二、方法39-45
- 1.石蜡切片39-41
- 2.染色方法41-45
- 三、实验结果45-54
- 1.朝鲜玉簪(H.longipes(Franch.et Savat.)Matsum)的花粉发育45-46
- 2.朝鲜玉簪变种(H.longipes(Franch.et Savat.)Matsum var.)的小孢子发生及雄配子体发育46-49
- 3.南非吊兰(C.capense(L.)Kuntze)的小孢子发生和雄配子体的发育49-51
- 4.北重楼(P.verticillata M.-Bieb.)的花粉发育51-54
- 四、分析与讨论54-75
- 1.玉簪属(Hosta Tratt L.)的花粉发育54-58
- 2.吊兰属(Chlorophytum Ker-Gawl.)的花粉发育58-60
- 3.重楼属(Paris L.)的花粉发育60-63
- 4.百合科植物花粉发育的比较63-69
- 5.石蜡切片和染色过程中的一些问题69-73
- 6.问题与展望73-75
- 参考文献75-83
- 附录83-84
- 致谢84-85
- 图版85-108
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