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玉米杂交种和亲本间叶脉形态与解剖的比较研究

玉米杂交种和亲本间叶脉形态与解剖的比较研究

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作者：袁华祎河南农业大学

学位级别：硕士

叶脉有规律的分布在叶肉组织中起输导和支撑作用。叶脉内部结构随叶脉的大小而不同。玉米是代表性的禾本科植物,具有明显的平行脉序。叶片中间向背部隆起的为中脉,中脉中含有多条维管束,中脉两侧的叶肉组织中分布着粗细不同的叶脉。根... 详细信息

叶脉有规律的分布在叶肉组织中起输导和支撑作用。叶脉内部结构随叶脉的大小而不同。玉米是代表性的禾本科植物,具有明显的平行脉序。叶片中间向背部隆起的为中脉,中脉中含有多条维管束,中脉两侧的叶肉组织中分布着粗细不同的叶脉。根据粗细可分为一级侧脉、二级侧脉、三级侧脉、四级侧脉。本研究以两个玉米自交系郑58、昌7-2及其杂交后代郑58×昌7-2(郑单958)、昌7-2×郑58的叶片为材料,比较了各叶期叶片的大小关系、侧脉数量、侧脉与叶宽关系及叶脉参数之间的差异,并选取代表性的叶期制作石蜡切片,对叶脉内部结构进行比较。主要获得以下结果:(1)共收集2220组四种玉米材料叶片大小数据,叶片长度先逐渐上升达到最大然后下降,最大值在10-13叶期。叶片宽度保持相似规律,最大值在6-10叶期。玉米生长前期两个杂交后代的叶片长宽数值与郑58相似;12叶期后两个杂交组合的长宽比值与昌7-2更相似。且杂交后代的叶片均比昌7-2大,存在杂种优势现象。(2)共统计1083份四个玉米叶片材料,一级侧脉数量与叶宽的比值在玉米生长发育阶段呈正比。11叶期至13叶期一级侧脉数量最多,为13条,14叶期后开始逐渐减少。单侧侧脉数可用公式n+2表示。且叶片宽度与侧脉条数呈正相关。(3)一级侧脉直径与一级侧脉间距及叶宽呈正比,各级侧脉直径从3叶期开始平稳增加至12-14叶期并达到最大值,随后下降。三级侧脉脉间区宽度从3叶期开始平稳增加至12叶期并达到最大值,随后下降。叶脉密度在13叶期后达到稳定。叶脉参数显示杂交后代与其母本更相似。(4)显微结构反映杂交后代叶脉的结构与其母本更相似。对中脉区进行比较发现杂交后代中脉区的结构、一级侧脉的数量及中脉区细胞数量与其母本更相似,且郑58与郑58×昌7-2中脉区面积较大。染色情况说明昌7-2及郑58×昌7-2中脉区含有较多的木质素,说明其叶脉的支撑力更强。(5)对光合速率的研究表明两个杂交后代的光合速率较自交系高,而叶脉负责光合产物的运输,反映光合速率与叶脉参数呈正相关。同时光合速率与叶片大小呈正相关。本研究通过对杂交种和亲本间叶片大小、叶脉数量、叶脉参数以及叶脉形态与解剖进行了比较与分析,结果发现杂交组合的叶片的大小、侧脉的数量都与其母本更相似。并且以中脉区细胞大小和数量为例进行了进一步验证,符合上述结果。本研究将为解析玉米杂种优势的机理提供新资料和新思路。

关键词：玉米叶片杂交后代平行叶脉侧脉结构叶脉直径叶脉间距叶脉密度

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