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川黔地区百合属植物资源表型多样性及孢粉学研究

罗仕凤  
【摘要】:百合(Lilium spp)是单子叶植物亚纲百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)植物的总称,为多年生露地鳞茎草本植物。我国是百合属植物的自然分布中心,以资源丰富、特有种多、分布广等特点著称,在世界百合品种改良中占有十分重要的地位。但目前很多野生百合资源没有得到充分利用。针对这一问题,作者对川黔地区百合分布集中的区域进行了野生百合种质资源调查、收集,并将采集到的野生百合进行了表型多样性分析和孢粉学研究。主要研究结果如下: 1.在调查中共收集到川黔地区野生百合7个种2个变种,即沪定百合(L.sargentiae)、卷丹(L. lancifolium)、野百合(L. brownii)、川百合(L. davidii)、宝兴百合(L. duchartrei)、岷江百合(L. regale)、紫脊百合(L. leucanthum)、黄绿花滇百合(L. bakerianum)和湖北百合(L. henryi)。采用样地调查的方法,了解其资源分布情况、生物学特性、观赏性状、生境条件和植物群落特点等。调查发现,川黔地区野生百合资源并没有相关文献记载的丰富,且破坏严重,亟待保护。 2.以收集到的7个种2个变种为研究对象,对其50个表型性状进行多样性分析和主成分分析,并对试验材料进行聚类分析。表型性状多样性分析结果表明:川黔地区野生百合种质资源的主要性状有明显差异。各形态性状的变异系数除了子房宽相对较小外,其他性状的变异系数都大于20%,其中下叶型的变异系数高达65.10%。同时,各性状遗传多样性指数也较高,植株高度的多样性指数达到2.02。 主成分分析表明,各性状间相关性强,提取了4个主成分,占信息总量的69.595%,其中第1主成分所占信息量就达43.656%。4个主成分共提取26个形态性状指标,其中第1主成分中花柱长、外轮长、花丝长、内轮长、子房长、有无花斑、内轮宽、花丝宽和柱头宽等性状均表现较高的正向载荷量,全部超过0.75,表明花性状是川黔地区野生百合形态分化的主要指标。 聚类分析结果将25份材料聚为2大类,准确地将各材料归入遗传基础、演化路线不同的百合组和卷瓣组。2大类群主要性状表现为植株高矮、花朵大小、叶片大小等性状的差异。 3.用扫描电镜观察所采集到的野生百合及课题组之前搜集的2个待定材料的花粉形态,百合花粉粒均呈两侧对称,极面观为长椭圆形,赤道面观为舟形,大小为68.87-120.65μm×36.02-53.70μm,种间变化较大。萌发沟为远极单沟,沟长几达两端,沟缘较整齐,沟裂两极较尖,种间差异很小。外壁表面具网状纹饰,网眼形状为不规则多边形至近圆形,在赤道面中部最大,向两极和边缘逐渐变小,网眼内有瘤状或疣状突起,网眼大小为12.11-50.78μm2,种间差异较大。网脊宽1.96-3.63μm,其颗粒形态为瘤状或盘珠状,单排或单双排基柱。 以花粉粒大小(赤道轴长、极轴长),P/E,网脊宽和纹饰网眼大小等5个形态指标对9个种和变种及2个待定材料进行聚类分析,结果表明:百合组的泸定百合、紫脊百合、野百合、岷江百合和待定1号聚为一类群,卷瓣组的卷丹、湖北百合、宝兴百合、川百合、待定2号和黄绿花滇百合为另一类群。这两个类群的聚类结果与形态性状分类相一致。泸定百合、紫脊百合和野百合的亲缘关系近,卷丹、湖北百合、宝兴百合和川百合亲缘关系近,而待定1号与岷江百合、待定2号与川百合亲缘关系近。 对不同产地泸定百合(BH1-BH13)的P值、E值及P/E值进行方差分析,结果表明其形态性状差异均达到极显著水平。


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