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蜡梅科四种植物花芽分化及花发育的形态学比较研究

李来  
【摘要】:蜡梅科是第三纪孑遗植物,起源十分古老,演化的历史悠久。蜡梅科植物都为灌木,为南、北温带以及东亚、北美间断分布。其中夏蜡梅和蜡梅属植物原产于我国,并且都是我国的国家二级珍稀濒危植物,而且都是优良的观赏植物,应用十分广泛。同为观花植物,蜡梅科植物开花时间差异较大,夏蜡梅于4月底、5月初开花,蜡梅属的植物多于10月开花,特别地,蜡梅于12月下旬开花,与绝大多数植物不同。为了弄清楚蜡梅科植物间开花时间差异的原因,首先有必要从形态学角度比较各物种花芽分化及花发育的过程。本研究以蜡梅科的4个物种(美国蜡梅属的夏蜡梅、蜡梅属的柳叶蜡梅、亮叶蜡梅和蜡梅)不同时间的芽为研究对象,通过石蜡切片技术和光学显微镜对其进行了形态学观察,以了解蜡梅科植物花形成的整个形态过程,确定花芽在不同时间所处的阶段及形态特征,记录了各个阶段花芽的芽长芽宽及外部特征,并比较分析了这4个种的花形成阶段和时间的差异,以期为今后蜡梅科植物栽培、花期调控、花形成机理、各物种开花时间差异原因等方面的研究提供形态学依据。本研究获得的主要结论如下:1.可以将夏蜡梅的成花过程划分为7个阶段:成花诱导阶段、花发端阶段、苞片阶段、花被片阶段、雄蕊阶段、雌蕊阶段和花发育阶段,将蜡梅属植物的成花过程划分为6个阶段,与夏蜡梅相比没有苞片阶段。2.这四个物种虽然开花时间差异很大,但都属于当年分化型。4个物种花发端的时间差异不大,夏蜡梅开花时间比蜡梅属的植物开花早5~8个月,但是花发端的时间只比蜡梅早1~2个月左右。蜡梅开花时间比柳叶蜡梅和亮叶蜡梅晚两个月左右,但是其花发端的时间却比柳叶蜡梅早一周,比亮叶蜡梅早接近一个月。3.夏蜡梅从形态分化开始到开花只需要45天左右,柳叶蜡梅接近6个月,亮叶蜡梅为5个多月,蜡梅为8个月左右。差异原因主要为两点:(1)夏蜡梅形态分化及花发育速度比蜡梅属植物快,夏蜡梅整个形态分化过程历时3周左右,柳叶蜡梅形态分化持续接近两个月,亮叶蜡梅的接近三个月,蜡梅的持续约5周。夏蜡梅在花药和胚珠形成后,其分化出雌雄生殖细胞然后开花的速度也比蜡梅属植物快,夏蜡梅从花药形成到开花只需半个月,柳叶蜡梅和亮叶蜡梅需要1个月左右,蜡梅甚至需要3个月。(2)夏蜡梅不存在休眠。蜡梅属的植物在形态分化完成后,花芽都会进行休眠,这一阶段花芽的生长非常缓慢,芽的大小也几乎不变。蜡梅的休眠期最长。蜡梅10月24日形成了单核花粉粒,雌蕊比雄蕊晚熟4.夏蜡梅花芽的长和宽在花芽分化和花发育过程中始终保持增长。蜡梅属的这三个物种花发端之前芽长芽宽均保持增长趋势;花芽形态分化过程中芽长增长,芽宽不变化;雌蕊原基形成后至花药和胚珠形成前,芽长和芽宽都基本不变化;花药和胚珠形成后直至开花,芽长和芽宽均迅速增长。


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