国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

不同花色紫茉莉花部綜合特征比較

2023-07-14 02:27:42付瓊燕劉偉明周兵曾建軍
河北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年3期
關(guān)鍵詞:花部紫茉莉子房

付瓊燕,劉偉明,周兵,曾建軍*

(1.井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江西 吉安 343009;2.吉安市農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,江西 吉安 343000)

植物交配系統(tǒng)是影響植物種群遺傳性狀的最關(guān)鍵因素,其不僅是種群之間有性生殖的紐帶[1],還對(duì)種群的進(jìn)化潛力有著一定的影響[2],決定著開花植物的繁殖擴(kuò)散能力[3,4]。植物交配系統(tǒng)研究一直是生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,特別是隨著RAPD、AFLP 及SSR等分子標(biāo)記技術(shù)興起后,相關(guān)研究更是深入到分子水平。目前,我國(guó)也將植物交配系統(tǒng)研究作為生態(tài)學(xué)中的重要研究方向之一。

紫茉莉(Mirabilis jalapaL.)別名指甲花、胭脂花、野丁香、狀元花等,屬于紫茉莉科(Nyctagi naceae)紫茉莉?qū)伲∕irabilis),為一年生或多年生草本植物,原產(chǎn)于美洲熱帶地區(qū),在我國(guó)具有明顯的入侵性,屬于入侵物種,但其花色豐富,具有較高的觀賞價(jià)值[5~7]。紫茉莉具有生長(zhǎng)速度快、生態(tài)適應(yīng)性廣、繁殖能力強(qiáng)等特性,在我國(guó)大部分地區(qū)均有栽培。前人對(duì)于紫茉莉的研究,主要集中在藥用價(jià)值[8,9]、觀賞價(jià)值[10,11]、化學(xué)成分[12,13]、污染土壤修復(fù)[14~16]、生物活性[17,18]以及利用紫茉莉進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)[19,20]等方面。

紫茉莉的繁殖方式多樣,既可以進(jìn)行有性繁殖,主要是依靠種子繁殖;又可以進(jìn)行無(wú)性繁殖,主要是利用宿根或芽繁殖扦插[21]。但長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)不同花色紫茉莉交配系統(tǒng)的研究較少?;诖?,以紫紅色、黃色、白色花紫茉莉?yàn)樵嚥模瑥幕ú刻卣骷跋嚓P(guān)性、花粉量與花粉胚珠比(P/O 值,單花花粉量/單花胚珠數(shù))、雜交指數(shù)等方面,對(duì)不同花色紫茉莉的交配系統(tǒng)進(jìn)行比較,以期為不同花色紫茉莉的栽培育種、進(jìn)化、資源分配、生態(tài)學(xué)研究和遺傳多樣性等研究提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為紫紅花、黃花、白花紫茉莉植株。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2020 年4 月將3 種花色的紫茉莉成熟種子分別撒入塑料培養(yǎng)方盆(長(zhǎng)35 cm、寬20 cm、高10 cm) 中,150 粒/盆,然后置于溫度20~23 ℃、相對(duì)濕度75%~85%的溫室內(nèi)培養(yǎng)。待幼苗長(zhǎng)至株高5~10 cm 時(shí),移栽到塑料花盆中,1 株/盆。定期澆水,保持土壤濕潤(rùn)性;每15 d 施用三元復(fù)合肥(N、P2O5、K2O 含量均為17%)1 次,每次施肥量均為1 g/株,直至末花期。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 不同花色紫茉莉的花部基本特征。隨機(jī)選取不同花色紫茉莉完全開放的花各15 朵,用游標(biāo)卡尺測(cè)量花總長(zhǎng)、花冠筒長(zhǎng)、萼片長(zhǎng)、萼片寬、花柄長(zhǎng)、花直徑、最大柱藥高度差、最小柱藥高度差、柱頭直徑、花藥直徑、花藥高、花柱高、最大花絲高、最小花絲高、子房高、子房直徑和柱頭高。

1.2.2.2 不同花色紫茉莉的繁育系統(tǒng)類型。

(1)根據(jù)P/O 值判斷。隨機(jī)選取不同花色紫茉莉即將開放但花藥未裂開的花各15 朵,用1.0 mol/L 的HCL 水解去除藥壁,制成0.1 mL 的懸浮液;然后,用微量取樣器取10 μL,用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下計(jì)數(shù),每種花色重復(fù)計(jì)數(shù)4 次,取平均值;最后,統(tǒng)計(jì)每朵花的總花粉量。將紫茉莉花的子房用刀片橫切,在解剖鏡下記錄胚珠數(shù),計(jì)算P/O 值。根據(jù)Cruden[22]的方法(表1),判斷紫茉莉的繁育系統(tǒng)類型。

表1 根據(jù)P/O 值的植物繁育類型判斷標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard for the type of plant breeding system based on P/O ratio

(2)根據(jù)雜交指數(shù)(out-crossingindex,OCI)判斷。根據(jù)Dafni[23]的方法,選擇不同花色的紫茉莉花待開放的花各15 朵,觀察紫茉莉花的開放過(guò)程,測(cè)定盛開狀態(tài)的花直徑;然后,根據(jù)各特征(花直徑、花藥裂開與柱頭可授性的時(shí)間間隔、柱頭與花藥的空間位置)對(duì)應(yīng)的OCI 值(表2)估算總OCI 值,據(jù)此判斷紫茉莉的繁育系統(tǒng)類型(表3)。

表2 各特征的OCI 值估算標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Estimation standard of OCI values of each characteristic

表3 根據(jù)OCI 值的植物繁育系統(tǒng)類型判斷標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Criteria for determining the type of plantbreeding system based on OCI values

1.2.2.3 不同花色紫茉莉的結(jié)實(shí)特性。在紫茉莉盛花期,選擇不同花色的花朵各若干朵進(jìn)行標(biāo)記,每周檢查1 次結(jié)實(shí)情況,到第4 周為止。每種花色均設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Excel 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;利用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異顯著性分析;采用Pearson 指數(shù)法進(jìn)行花部基本特征之間的相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同花色紫茉莉的花部基本特征

不同花色的紫茉莉,花部基本特征存在一定的差異(表4)。紫紅色花的柱頭高(0.80 mm)、柱頭直徑(1.52 mm)、最大柱藥高度差(7.04 mm)和最小柱藥高度差(2.58 mm)最大;黃色花的花直徑(25.84 mm)、花藥高(1.43 mm)和子房高(2.96 mm)最大,花總長(zhǎng)(42.98 mm)、花冠筒長(zhǎng)(33.76 mm)、花柱高(44.94 mm)、最大花絲高(46.74 mm)、最小花絲高(41.29 mm)和子房直徑(3.24 mm)明顯短于其他2個(gè)花色;白色花的花總長(zhǎng)、花冠筒長(zhǎng)、花柄長(zhǎng)、萼片寬、花藥直徑、花柱高、最大花絲高、最小花絲高和子房直徑最大,分別為48.40、40.35、1.92、5.18、1.50、52.17、51.40、47.31 和3.53 mm??梢钥闯?,黃色花和白色花的花部特征指標(biāo)值差異很明顯。

表4 不同花色紫茉莉的花部基本特征Table 4 Floral basic characteristics of M. jalapa with different flower colors (mm)

2.2 不同花色紫茉莉花部特征指標(biāo)的相關(guān)性分析

不同花色紫茉莉各花部特征指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果(表5)表明,紫茉莉的花總長(zhǎng)與花冠筒長(zhǎng)、萼片長(zhǎng)、花直徑等構(gòu)件呈極顯著正相關(guān),與花柄長(zhǎng)、花藥直徑呈顯著正相關(guān);花冠筒長(zhǎng)與萼片長(zhǎng)、萼片寬、花直徑等構(gòu)件呈極顯著正相關(guān),與花柄長(zhǎng)、花藥直徑、子房高呈顯著正相關(guān),且花冠筒長(zhǎng)與花藥高呈顯著負(fù)相關(guān);萼片長(zhǎng)與萼片寬、花柄長(zhǎng)、花直徑等構(gòu)件呈極顯著正相關(guān),與子房高呈顯著正相關(guān);萼片寬與花柄長(zhǎng)、花直徑、最小花絲高等構(gòu)件呈極顯著正相關(guān),與最大柱藥高度差、最小柱藥高度差呈顯著負(fù)相關(guān);花柄長(zhǎng)與子房直徑呈顯著正相關(guān);花直徑與最大花絲高呈極顯著正相關(guān),與花柱高、最小花絲高、子房高呈顯著正相關(guān);最大柱藥高度差與最小柱藥高度差呈極顯著正相關(guān),與最小花絲高呈顯著負(fù)相關(guān);柱頭直徑與柱頭高呈極顯著正相關(guān);花藥直徑與花柱高呈極顯著正相關(guān),與最小花絲高呈顯著正相關(guān),與花藥高呈極顯著負(fù)相關(guān);花柱高與最大花絲高、最小花絲高、子房直徑呈極顯著正相關(guān);最大花絲高與最小花絲高、子房直徑呈極顯著正相關(guān),與子房高呈顯著正相關(guān);最小花絲高與子房直徑呈極顯著正相關(guān);子房高與子房直徑呈極顯著正相關(guān)。

表5 紫茉莉花部特征指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients among floral characteristic indicators of M. jalapa

2.3 不同花色紫茉莉的繁育系統(tǒng)類型

2.3.1 根據(jù)P/O 值判斷 不同花色紫茉莉的單花胚珠數(shù)均為1 個(gè);單花花粉量為202.50~253.23 粒,花粉P/O 值為202.50~253.23,指標(biāo)值順序均為白色>紫紅色>黃色,但不同花色間差異均不顯著(表6)。根據(jù)Cruden[22]的標(biāo)準(zhǔn),3 種花色紫茉莉的繁育系統(tǒng)均屬于兼性自交類型。

表6 不同花色紫茉莉的花粉P/O 值及其繁育系統(tǒng)類型Table 6 P/O ratio and breeding system of M. jalapa with different flower colors

2.3.2 根據(jù)OCI 值判斷 不同花色紫茉莉的花直徑為24.14~25.84 mm,OCI 值均記為3;雌蕊在花藥裂開前就具有可授性,即雌蕊先熟,OCI 值均記為0;柱頭與花藥的空間位置不處于同一高度,即空間分離,OCI值均記為1;最終,3 種花色紫茉莉的OCI 值均為4(表7)。按照Dafni[23]的標(biāo)準(zhǔn),3 種花色紫茉莉的繁育系統(tǒng)均為部分自交親和,異交,需要傳粉者。

表7 不同花色紫茉莉的OCI 值及其繁育系統(tǒng)類型Table 7 OCI value and breeding system of M. jalapa with different flower colors

2.4 不同花色紫茉莉的結(jié)實(shí)率

不同花色紫茉莉的結(jié)實(shí)率存在顯著差異,其中,紫紅色紫茉莉和白色紫茉莉結(jié)實(shí)率均為51%左右,二者差異不顯著,但均顯著>黃色紫茉莉的結(jié)實(shí)率(37.33%) (圖1)。表明黃色紫茉莉花相對(duì)于紫紅色和白色紫茉莉不易結(jié)實(shí)。

圖1 不同花色紫茉莉的結(jié)實(shí)率Fig.1 Seed setting rate of M. jalapa with different flower colors

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明,3 種花色紫茉莉的花部基本特征存在一定差異,其中,黃色花的花總長(zhǎng)、花冠筒長(zhǎng)、花柱高、最大花絲高、最小花絲高和子房直徑明顯短于其他2 個(gè)花色,白色紫茉莉花部的花總長(zhǎng)、花冠筒長(zhǎng)、花柄長(zhǎng)、萼片寬、花藥直徑、花柱高、最大花絲高、最小花絲高和子房直徑較長(zhǎng)。葛方蘭等[24]研究發(fā)現(xiàn),紫紅色和黃色紫茉莉群體之間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),白色和黃色紫茉莉群體之間的親緣關(guān)系較近。且不同花色紫茉莉植株間存在著一定的遺傳變異,少數(shù)變異存在于不同花色群體之間,大多數(shù)變異存在于同一花色的群體之間。但在本研究中白色和黃色紫茉莉多個(gè)花部特征指標(biāo)存在較大差異,這也許是為了適應(yīng)環(huán)境而進(jìn)行的變異進(jìn)化。花部特征指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果表明,萼片寬與最大柱藥高度差和最小柱藥高度差呈顯著負(fù)相關(guān),最大柱藥高度差與最小花絲高呈顯著負(fù)相關(guān),花藥直徑與花藥高呈極顯著負(fù)相關(guān)。花藥直徑與花藥高之間呈現(xiàn)的這種極顯著負(fù)相關(guān)可能限制了紫茉莉的花粉量。

自然界中大多數(shù)植物不可能是純粹的自交或異交,一般是異交植物也有自交行為,自交植物伴隨著異交[25]。如瀕危植物大果木蓮[26]、夏臘梅花[27]、地黃花[28]和紅丁香[29]的繁育系統(tǒng)均屬于混合交配系統(tǒng)。本研究中,根據(jù)不同花色紫茉莉的P/O 值,判斷其繁育系統(tǒng)均為兼性自交類型;而從不同花色紫茉莉的OCI值估算結(jié)果來(lái)看,其繁育系統(tǒng)為部分自交親和,異交,需要傳粉者,這部分結(jié)果驗(yàn)證了陳香等[30]的研究結(jié)論。本研究結(jié)果表明,不同花色紫茉莉以自交為主,伴隨著異交并存,屬于混合的交配系統(tǒng)。紫茉莉選擇自交為主、異交為輔的繁育方式應(yīng)該是一種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)策略。在外界不可抗拒因素的影響下,紫茉莉的這種繁育方式保證了種群的延續(xù),選擇了更高的繁殖適合度[31,32]。劉龍昌等[33]對(duì)花色多態(tài)植物紫薇的繁育系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究,結(jié)果表明,紫薇3 種花色的交配系統(tǒng)也存在差異。本研究中不同花色紫茉莉的P/O 值存在一定差異,這也意味著3 種花色的紫茉莉交配系統(tǒng)可能還存在著差異。

有學(xué)者認(rèn)為,自交可以將更多的基因向下傳遞,但也會(huì)積累更多的有害突變[34],這也許顯示出了紫茉莉大部分時(shí)候選擇自交,而導(dǎo)致繁殖能力下降。本研究結(jié)果表明,白花紫茉莉的花粉量最多,黃色紫茉莉的花粉量最少;同時(shí)觀察還發(fā)現(xiàn),不同花色紫茉莉花的花藥和花絲均有一定程度的退化,其中黃色紫茉莉的退化尤為嚴(yán)重,主要表現(xiàn)為退化的紫茉莉植株上部分花的花絲及花藥會(huì)缺少1 個(gè)。黃色紫茉莉也許就屬于繁殖能力下降的這一類。本研究也發(fā)現(xiàn),白色和紫紅色紫茉莉的結(jié)實(shí)率顯著高于黃色紫茉莉。

本研究中,雖然對(duì)不同花色紫茉莉的交配系統(tǒng)進(jìn)行了初步探索,但對(duì)不同花色紫茉莉的花粉活力、柱頭可授性差異、訪花昆蟲、結(jié)實(shí)率差異性或者是糖濃度的差異性等有待進(jìn)一步探究。不同花色紫茉莉的交配系統(tǒng),對(duì)于紫茉莉的遺傳育種、資源分配等均具有很大意義,今后,還需要將分子遺傳學(xué)以及生態(tài)學(xué)的知識(shí)結(jié)合起來(lái),深入研究其交配系統(tǒng)的進(jìn)化以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性,從分子水平去解釋各種機(jī)理。

猜你喜歡
花部紫茉莉子房
“花部”與“雅部”的融合——富連成藏《群英會(huì)》鈔本淺議
戲曲研究(2021年1期)2021-11-02 07:21:46
紫茉莉開花的秘密
活血調(diào)經(jīng)紫茉莉根
不同果型黃瓜子房的組織學(xué)觀察及其與內(nèi)源激素含量的關(guān)系
ALA對(duì)低溫脅迫下甜櫻桃子房和花柱AsA-GSH循環(huán)的調(diào)控
釋 然
草堂(2018年11期)2018-11-13 14:12:16
高山灌叢草地夏季開花植物的花部特征及對(duì)頻繁降雨的適應(yīng)
紫玉蘭和二喬玉蘭花部形態(tài)的變異研究
紫茉莉:善變卻守時(shí)的“胭脂花”
中國(guó)特有觀賞樹種深山含笑的花部變異
阳曲县| 巴南区| 曲周县| 张家口市| 秭归县| 紫云| 永丰县| 左贡县| 东乌| 平乡县| 横峰县| 澄城县| 女性| 永和县| 武义县| 柘荣县| 商河县| 顺昌县| 营口市| 合肥市| 井冈山市| 太和县| 鹿泉市| 丰顺县| 茶陵县| 饶阳县| 普兰县| 修水县| 英超| 富顺县| 台安县| 彝良县| 灵璧县| 泸定县| 德令哈市| 巴彦县| 虹口区| 滨海县| 商都县| 库尔勒市| 博客|