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长春花[Catharanthus roseus(L.)G.Don]生活史型多样性的特征及其形成机制的研究

王非  
【摘要】:长春花[Catharanthus roseus (L.) G.Don]为夹竹桃科多年生草本或亚灌木植物,全草均可入药。本文以不同生境下生长的长春花为研究对象,对长春花的生长发育状况、形态学特征、代谢状况及其生物量配置等生活史性状进行了系统性的研究。根据长春花生境特征和其表型性状,分别采用定性和定量两种方法划分出长春花生活史型,并探讨了长春花生活史型形成机制。主要研究结果如下: 1.土壤因子是影响长春花生长发育的主导因子。其中,土壤含水量及土壤有机质的含量对长春花生长发育影响较大。 2.长春花外部形态特征按生活史过程分为营养生长性状、有性生殖性状及无性生长性状,无性生长作为反映长春花生活史过程的一个生活史性状单列出来。受生境异质性的影响,不同生境长春花在各性状间的差异较大。轻度干扰长春花的营养器官最为发达,有着正常的有性生殖过程,无性生长受到抑制;重度干扰长春花受生境条件恶劣及人为干扰的影响,其营养生长和有性生殖生长受到了明显抑制,无性生长较为活跃;半野生长春花的有性生殖能力最强,其营养器官发育正常,无性生长受到抑制;覆膜栽培长春花在改善栽培条件后,其营养器官和有性生殖器官生长均优于无膜栽培长春花;无膜栽培长春花的无性生长不活跃,覆膜栽培长春花的无性生长受到抑制。 3.长春花属于喜强光植物,各生境长春花光合能力均较强。相对比之下,轻度干扰长春花的光合能力最强,其次是半野生长春花,重度干扰长春花的光合能力最弱,覆膜栽培长春花的光合能力要明显高于无膜栽培长春花。 4.长春花种群中的植物个体在不同生活史生长阶段对资源量存在着一定的权衡选择关系。对比不同生境长春花在生物量上的分配关系发现,轻度干扰长春花在营养体上的生物量分配最大,半野生长春花RA值最大,而重度干扰长春花在无性萌芽等无性生长器官上的生物量分配比例最大,覆膜栽培长春花在营养器官及有性生殖器官上的分配比例均高于无膜栽培长春花,在无性生长器官上的分配比例低于无膜栽培长春花。 5.不同生境条件和季节变化影响了总黄酮物质和长春碱在长春花体内的形成与分布。长春花体内总黄酮含量与其有性生殖过程有关。适当的水肥胁迫有利于长春碱在长春花体内的形成和积累。 6.采用生境类型划分和主成分分析法对长春花生活史型的划分结果为,轻度干扰野生长春花为VS型;重度干扰野生长春花为CS型;半野生长春花为S型;无膜栽培长春花为SC型;覆膜栽培长春花为SV型。 7.长春花生活史型形成机制为:生境条件与干扰程度构成了长春花生境的异质性,这种异质性是长春花生活史型形成的最主要外因;长春花生活史性状的可塑性是生活史型形成的主要基础;长春花体内的能量在生活史不同性状间的分配发生了权衡关系,形成了生活史类型的多样性。不同生活史型的长春花的整个生活史性状如表型特征、生物量分配、生理生化过程(光合生理)、次生代谢产物的形成和转化以及积累等方面均表现出相对专一的特征。


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