论文部分内容阅读
鸢尾蒜(Ixiolirion tataricum (Pall.) Herb.)隶属于石蒜科(Amaryllidaceae),在中国仅分布于新疆北疆地区,为多年生早春类短命植物,具有很高的观赏价值。本文对其花器官解剖结构、物候生物学特性、花期物候及花部特征、繁育生物学特性以及种子萌发特性等方面进行了系统的观察研究,揭示了鸢尾蒜的生长生物学特性、繁殖生物学特性及种子萌发特性。本研究主要结论如下:1、鸢尾蒜花器官解剖结构特征:花被片共6枚2轮,由表皮细胞和薄壁组织组成,具3条维管束;花药由4个花粉囊组成,中间由药隔相连,结构与百合科植物(百合)相似。花柱3裂,具中空花柱道。子房下位,由3个心皮构成,中轴胎座,倒生胚珠,在每个子房室里沿中轴排成2列。2、鸢尾蒜物候生物学特性研究表明:2011-2012年连续两年物候观测数据表明其生长周期为63-72天,花期为10-12天;营养生长期约为34-35天,约占生活史的1/2,生殖生长期为46-58天,约占生活史的4/5,与新疆其它早春类短命植物(如百合科Liliaceae的伊犁郁金香Tulipa illensis Rg.l)的物候生长规律具有一定的相似性和共性。3、鸢尾蒜花期物候及花部特征的观察研究结果表明:鸢尾蒜花期较短,开花振幅呈现单峰曲线。鸢尾蒜单花开放的花部特征变化可分为6个时期:第1时期,花朵未开放,花蕾绿色;长短雄蕊长度差异较小,花丝白色,花药乳白色;花柱白色,花柱较短包被在两轮雄蕊内,柱头未开裂。第2时期,花蕾下部出现紫色纵脉;长短雄蕊均增长,花丝顶部紫色,花药浅黄;柱头浅紫色。第3时期,花蕾下部一半为紫色,上部出现紫色纵脉;花丝上半部为紫色,花药浅黄;柱头及花柱上半部为紫色,柱头裂片未打开。第4时期,花蕾浅紫色;花丝紫色,花药黄色,并开裂散粉;花柱紫色,柱头未开裂。第5时期,花被片微微展开,花被片深紫色;花丝紫色,花药开始大量散粉;柱头未开裂或少数开裂。第6时期,花被片完全展开;花药由于散粉而体积变小,花柱探出花朵,柱头完全开裂。鸢尾蒜花药开裂早于柱头成熟,属于雄蕊先熟,柱头探出式同型雌雄异位;雄蕊的花丝与花药均有分化,长、短雄蕊及花柱三者存在稳定的空间分离。4、鸢尾蒜花粉活力和柱头可授性研究结果表明:鸢尾蒜在开花第1时期到第3时期,花粉无活力,从第4时期开始,花蕾中花药刚开裂,花粉活力为0.91;到第5时期,花被片微微张开,开始大量散粉,此时的花粉活力也达到最大值,为0.94;随之由于散粉而体积逐渐变小,花粉活力也渐渐降低。与之对应,在前4个时期柱头均不具有可授性,从第5时期开始,花朵柱头具有可授性,并且随着柱头完全开裂,可授性也达到最强。5、鸢尾蒜繁育系统检测:鸢尾蒜的杂交指数(OCI)为4,依据Danfi的标准,其繁育系统为异交、部分自交亲和,需要传粉者;鸢尾蒜的花粉-胚珠比(P/O)为1997.71,依据Cruden的标准,两者繁育系统均为兼性异交,其不具有自发自花授粉能力,不具有无融合生殖。6、鸢尾蒜传粉媒介初步观察:蜂科昆虫(主要是意大利蜜蜂Apis mellifera L.)、粉蝶科(主要是菜粉蝶Pieris rapae L.)是鸢尾蒜主要的访花、传粉昆虫。通过日活动规律、访花频率和停留时间发现,意大利蜜蜂具两个访花高峰期,12:00和18:00左右均为其访花高峰期。而粉蝶类昆虫则主要在下午18:00左右进行访花。7、鸢尾蒜种子萌发特性研究表明:鸢尾蒜种子萌发首要条件是低温,其次是种皮的抑制作用。在4℃条件下种子萌发率为78%,萌发周期为60天;而在4℃且刺破种孔端种皮的条件下,大大地提高了种子萌发率,并缩短了萌发所需的时间,萌发周期为35天,刺破其它位置种皮没有明显的提高种子萌发率;一定浓度的GA3和H2O2显著提高种子萌发率。在碱性条件下,种子萌发率较对照高,说明鸢尾蒜种子萌发具有一定的耐碱性;适当浓度的浓硫酸浸泡也能提高种子发芽率;而在较低的盐浓度条件下,种子萌发率非常低,说明盐对鸢尾蒜种子萌发有负面影响。