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沙地紫罗兰植物学特征与种子萌发特性研究

沙地紫罗兰植物学特征与种子萌发特性研究

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作者：田雅诚新疆农业大学

学位级别：硕士

我国紫罗兰属植物资源匮乏且分类尚有争议,沙地紫罗兰(Matthiola superba)是在我国仅分布在新疆西北部荒漠中的野生植物,是极具潜力的抗性育种种质资源,本研究通过野外调察、室内观测的方法对其植物学特征进行了观察和描述,为紫罗兰属... 详细信息

我国紫罗兰属植物资源匮乏且分类尚有争议,沙地紫罗兰(Matthiola superba)是在我国仅分布在新疆西北部荒漠中的野生植物,是极具潜力的抗性育种种质资源,本研究通过野外调察、室内观测的方法对其植物学特征进行了观察和描述,为紫罗兰属植物的分类研究提供依据,并以我国习见的栽培种紫罗兰(M.incana)为对照种,通过对比研究温度、光照、基质含水量、沙埋、盐胁迫及干旱胁迫等环境因子对两种紫罗兰种子萌发的影响,探讨沙地紫罗兰生态适应机制并为其作为园林观赏植物的开发利用奠定一定的基础,主要研究结果如下:(1)沙地紫罗兰为多年生草本植物,叶被白色表皮毛,叶缘具不规则的大锯齿或浅裂,总状花序,夜间芳香,花瓣向外反卷;叶上下表皮均有气孔分布且细胞均为多边形;种子吸涨后种皮表面形成黏液层;花粉粒长球形,具3沟,沟长达两极;染色体核型公式为K(2 n)=2 x=12=8 m+2 sm+2 st。(2)两种紫罗兰均能在5℃～30℃的温度下萌发,但一定范围内的昼夜温差促进二者的萌发,沙地紫罗兰在15/25℃和20/30℃的温周期条件下萌发情况最佳,而紫罗兰适宜在10/20℃和15/25℃的温周期条件下萌发;持续黑暗或半光照/半黑暗条件促进两种紫罗兰种子的萌发;沙地紫罗兰种子萌发适宜基质含水量为20%～25%,紫罗兰为15%～20%;沙地紫罗兰种子适宜在0～1 cm沙埋深度下萌发,紫罗兰种子不耐沙埋;同等盐浓度下,沙地紫罗兰种子的发芽率、发芽指数均低于紫罗兰,但沙地紫罗兰种子能在高浓度盐胁迫下进入休眠,解除胁迫后具有较高的恢复发芽率;不同类型盐溶液对两种紫罗兰种子萌发抑制强弱为:NaCO>Na HCO>混合盐>NaSO>Na Cl;恢复发芽实验表明渗透胁迫为抑制沙地紫罗兰种子萌发的主要因素,高浓度的盐胁迫则表现出一定离子毒害作用;二者在萌发期均具有一定耐旱性。结果表明,新疆西北部分布的野生紫罗兰属植物符合沙地紫罗兰的植物学性状描述,其种子遇水产生黏液层、适合种子萌发的温度范围大、对基质含水量适应范围广、耐浅沙埋、遇不良萌发条件种子易转入强迫休眠等特点,是对严苛多变的荒漠生态环境的“低风险”适应策略;与紫罗兰(M.incana)相比,沙地紫罗兰对新疆的生态环境适应性更强,可作为新疆特色园林植物和紫罗兰新品种育种资源加以开发利用。

关键词：沙地紫罗兰植物学特征种子萌发特性新疆地区

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