珍稀濒危植物华山新麦草的胚胎学及其遗传多样性研究

【摘要】：华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng.)属禾本科大麦族新麦草属多年生草本植物,为我国特有种,仅分布于陕西华山。由于新麦草属是小麦属的近缘属,加之华山新麦草具有抗旱、抗寒、早熟等许多优良的生物学特性,颇受植物育种工作者的重视。目前,该种已被列为国家一级重点保护植物和急需保护的农作物野生近缘种。本文试图通过胚胎学和遗传多样性两个方面的研究,为华山新麦草的生殖生物学提供基础资料,同时预测华山新麦草的遗传学命运和生存潜能,揭示其遗传变异规律和分化机制,探索其致濒原因。具体内容包括: 1.华山新麦草的胚胎学研究 本文采用常规石蜡切片法对华山新麦草小孢子发生和雄配子体形成过程、大孢子发生和雌配子体形成过程以及胚和胚乳的发育过程进行了观察。结果表明:(1)小孢子母细胞减数分裂为连续型,四分体为左右对称型,成熟花粉为3—细胞型,与小麦属特征一致;(2)华山新麦草大孢子发生始于孢原细胞,大孢子母细胞减数分裂形成直线型四分体,功能大孢子位于合点端,合点端大孢子发育为蓼型胚囊。成熟胚囊为八核七细胞,卵细胞极性明显,助细胞在极核融合前已退化一个,另一个宿存,宿存助细胞丝状器明显,并保留退化助细胞的痕迹。极核排列方向不定,反足细胞在胚囊发育早期增殖,并液泡化;(3)华山新麦草胚胎发生属紫宛型,顶细胞和基细胞都参与胚体的形成。胚胎发育经过二细胞原胚、多细胞原胚、球形原胚、梨形原胚、分化胚和成熟胚阶段。成熟胚具有胚根、胚芽、盾片、胚芽鞘、胚根鞘、外胚叶等典型禾本科植物成熟胚的结构。胚乳发育类型为核型,包括游离核阶段、细胞化阶段和生长成熟阶段。待大量游离核形成之后才形成细胞壁,紧贴胚囊的一层胚乳细胞最后形成种子的糊粉层,其余的胚乳细胞最后充满淀粉粒。华山新麦草的以上特征与一般禾本科植物如小麦基本相同。此外在华山新麦草中还观察到一些特殊点:1) 花粉败育现象;2) 有双孢原细胞、双胚囊以及双球形原胚的现象;3) 反足细胞解体较早,并且有时候异形;4) 胚乳游离核

【关键词】：华山新麦草 胚胎学 RAPD 微卫星标记 遗传结构 遗传多样性
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：Q944.4;Q943
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