八角金盘(Fatsia japonica (Thunb.) *** Planch.)传粉生物学及胚胎学研究
作者单位:浙江海洋学院
学位级别:硕士
导师姓名:马玉心
授予年度:2014年
学科分类:1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学]
摘 要:八角金盘(Fatsia japonica (Thunb.) Decne. et Planch.)属于五加科八角金盘属,四季常青,属常绿灌木或小乔木,在中国南北方均有分布,北方主要以室内养殖为主,南方以露地养殖为主,是我国重要的中草药资源之一,具有活血化瘀、清热解毒的功效,同时也是优质的绿化观赏植物,具有较好的研究与开发利用价值。本研究主要针对其开花动态、访花昆虫、访花频率、花粉活力、柱头可授性、繁育类型及其胚胎发育等问题进行探讨和分析,研究结果如下: (1)八角金盘的开花动态特点 八角金盘的单花花期一般为3-4d,个别单花期达到6-7d,单花开放过程中,花丝长度无明显变化,花丝角度改变,柱头则由短变长,并在开花第1d后柱头分泌微量可以吸附花粉的粘液。其花柱高度低于花药,随着开花时间的推移雄蕊脱落,雌蕊慢慢成熟,八角金盘花雄蕊和雌蕊在空间上有分离,表现出同型雌雄异位中的柱头缩入式雌雄异位;八角金盘花雄蕊先熟,雌蕊后熟,在成熟时间上有分离,表现出雌雄异熟中的异步雌雄异熟。八角金盘的单株开花顺序从花序基部开始,依次向上开放。单株开花至成熟期一般在25d左右。在八角金盘植株的开花过程中,有明显的开花高峰期。八角金盘开花式样的多少随时间的推移而出现单峰式变化趋势。一天内在11:00-13:00的开花式样最多。八角金盘种群花期为10月至次年1月。开花早的植株比开花晚的植株花期要短,在花期内开花数量大有益于吸引更多的传粉者,可以增加传粉者访花频率和传粉概率,提高座果率。 (2)八角金盘访花特点 八角金盘的访花昆虫有11种,分属于3目、5科。主要传粉昆虫有:膜翅目胡蜂科的金环胡蜂、青纹胡蜂、黄脚胡蜂和蜜蜂科的中华蜜蜂、意大利蜂;鳞翅目的大红蛱蝶;双翅目食蚜蝇科的斜斑鼓额食蚜蝇、黑带食蚜蝇、斑眼食蚜蝇和丽蝇科的大头金蝇、不显口鼻蝇。其中蝇类的访花频率最高,蜂类次之。一天的访花频率最高峰是在上午10:00-11:00,在15:00之后,昆虫的访花活动基本消失。八角金盘的主要传粉报酬为花蜜,其次报酬为花粉。 (3)八角金盘的花粉活力、柱头可授性和柱头分泌物量的特点 八角金盘花粉活力在开花后第2d时最强,达到95.0%,其花粉活力可维持2-3d;八角金盘柱头可授性在开花后第6-8d时活力最大;八角金盘柱头在开花后1d开始有微量的分泌物出现,在5-9d时分泌物量达到最大值。 (4)八角金盘的繁育系统特点 通过对八角金盘植株的形态和开花动态的观察,可以初步推断八角金盘为异花授粉植物。通过对八角金盘植株繁育系统的观察,所得结果表明:根据Dafni的杂交指数(OCI)标准,八角金盘的繁育系统类型为异交,部分自交亲和,需要传粉者;依据Cruden的花粉-胚珠比(P/O)的划分标准,其繁育系统属于专性异交类型;套袋实验结果显示,八角金盘套袋自花授粉及同株异花授粉的座果率均较低,而异株授粉的座果率较高,以上结论再次推断,八角金盘属于异花传粉类型。 (5)八角金盘胚胎学研究 八角金盘花具有5个花药,每个花药有4个花粉囊,小孢子母细胞经减数分裂形成四分体,药壁发育类型属于双子叶型,雄配子体始终保持二核状态,八角金盘子房下位,通常为5室,偶尔可以见到3或4室,八角金盘的大孢子母细胞与珠心表皮之间存在周缘珠心组织,周缘细胞要经过分裂使大孢子母细胞包在发达的珠心组织中,八角金盘胚珠属于厚珠心型。大孢子细胞经过三次分裂形成八核,在珠孔端有卵器,合点端也有反足细胞,珠孔端和合点端各有一核向胚囊中间移动,组成含有两个极核的中央细胞,这两个极核融合成为双倍体的次生核,八角金盘的胚囊发育属于蓼型。