本文關(guān)鍵詞：甘南地區(qū)歪頭菜（Vicia unijuga）有性繁殖生物學(xué)的初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：甘肅省甘南藏族自治州的野生歪頭菜(Vicia unijuga)是當(dāng)?shù)貎?yōu)良的豆科牧草之一。數(shù)年前,蘭州大學(xué)開(kāi)始對(duì)其馴化選育,發(fā)現(xiàn)其結(jié)實(shí)率極低,限制了推廣應(yīng)用。本研究以歪頭菜的繁殖對(duì)策為著眼點(diǎn),探討了歪頭菜繁育系統(tǒng)、傳粉生態(tài)、結(jié)實(shí)格局和生殖分配等影響其種子產(chǎn)量的一系列相關(guān)因素,所獲主要研究結(jié)果如下：1.繁育系統(tǒng)。歪頭菜種群自交親和,但以異交為主,需要傳粉者。約有30%的單花不存在花藥與柱頭的空間距離(Anther stigma distance);不同齡歪頭菜植株的花序壽命為7-12 d,單花壽命為6-10 d；花粉活力普遍在70%以上；2齡和4齡歪頭菜的花粉與胚珠比(P/O)分別是79365.1和72222.2;雜交指數(shù)(Outcrossing Index)估算為3或4；授粉處理后10 d,不同處理的結(jié)莢率均在30%左右,異交和自交處理結(jié)實(shí)率之間無(wú)顯著(/0.05)差異,種子收獲期時(shí),各處理結(jié)莢率均降低10%左右,其中自主單花自交處理的結(jié)莢率顯著(P0.05)低于人工單花自交、人工同花序自交、人工同株自交、人工異交、自主異交及對(duì)照各處理。熒光顯微鏡下觀察異交處理的花粉萌發(fā)數(shù)量相對(duì)多于自花授粉處理。2.傳粉者與傳粉行為。歪頭菜的訪花者有13種,其中8種具備傳粉能力,且都為膜翅目昆蟲(chóng),它們分別是小雅熊蜂(Bombus lepidus)、斯熊蜂(B. sichelii)、密林熊蜂(B. patagiatus)、火紅熊蜂(B. pyrosoma)、偽猛熊蜂(B. personatus)、紅束熊蜂(B. rufofasciatus)、中華蜜蜂(Apis cerana)以及一種蜜蜂科(Apis spp.)的野蜜蜂。依據(jù)訪花速率和訪花出現(xiàn)時(shí)間判斷,小雅熊蜂是歪頭菜最有效的傳粉者。歪頭菜的開(kāi)花日動(dòng)態(tài)趨勢(shì)與傳粉者的日訪花規(guī)律相似,呈雙峰曲線。歪頭菜周邊有花植物可能影響其授粉與生殖。傳粉者授粉的歪頭菜每序結(jié)莢2.8個(gè),顯著(P0.05)低于人工異花授粉的4.2個(gè),而種子收獲期時(shí),傳粉者授粉的每序莢果數(shù)為2.2個(gè),與人工異花授粉的3.0個(gè)之間無(wú)顯著(P＞0.05)差異。此外,在莢長(zhǎng)、莢重、每莢種子數(shù)、每莢種子重、每莢敗育種子和胚珠數(shù)等指標(biāo)上,兩處理的莢果之間也均無(wú)顯著(P0.05)差異。3.結(jié)實(shí)格局。在時(shí)間格局上,2齡植株盛花期結(jié)莢率最高,為41.6%,5齡植株初花期結(jié)莢率最高,為28.8%,而兩者均是末花期結(jié)莢率最低,僅為3.0%和1.1%；2齡和5齡植株的莢內(nèi)種子數(shù)在初花期和盛花期之間均無(wú)顯著(P0.05)差異,末花期均為O。在空間格局上,2齡和5齡植株花序均為中部結(jié)莢率最高,分別為43.9%和41.6%,但上、中、下部位莢果的莢內(nèi)種子數(shù)無(wú)顯著(P0.05)差異�？拷^端和靠近小花柄端的胚珠敗育的可能性更大,從果實(shí)頂部算起,第2、3、4、5位置的胚珠形成種子的機(jī)會(huì)更大,并且種子的形成更容易表現(xiàn)出交替敗育的趨勢(shì)。每序結(jié)莢數(shù)平均為8個(gè)或以下,且不受單花數(shù)量的影響。4.生殖分配。不同齡歪頭菜植株生物量分配均為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),現(xiàn)蕾期和盛花期生殖器官的生物量分配比例僅在10%以下；不同齡歪頭菜植株生長(zhǎng)季內(nèi)的生殖生物量分配均為結(jié)莢期盛花期現(xiàn)蕾期；現(xiàn)蕾期和盛花期,不同齡歪頭菜植株的生殖生物量分配為5齡4齡2齡但結(jié)莢期生殖生物量分配為2齡5齡4齡；2齡植株蕾—花生物量轉(zhuǎn)換比例和花—莢生物量轉(zhuǎn)換比例分別為1：1.17和1：1.36,而5齡植株的分別為1：0.94和1：1.31,說(shuō)明2齡比5齡植株有著較高的生殖利用率。5.種子產(chǎn)量。2齡歪頭菜每株潛在種子產(chǎn)量為42.2 g,表現(xiàn)種子產(chǎn)量為18.6g,實(shí)際種子產(chǎn)量為1.91 g,種子實(shí)際收獲所得的產(chǎn)量?jī)H為計(jì)算所知的潛在種子最大產(chǎn)量的4.53%,而在收獲期時(shí)由于人為因素或落粒損失的種子產(chǎn)量占實(shí)際成熟種子產(chǎn)量(即表現(xiàn)種子產(chǎn)量)的89.71%,相對(duì)生殖成功率為23.57%；5齡歪頭菜每株潛在種子產(chǎn)量為183.6 g,表現(xiàn)種子產(chǎn)量為42.2 g,實(shí)際種子產(chǎn)量為4.60g,種子實(shí)際收獲所得的產(chǎn)量?jī)H為計(jì)算所知的潛在種子最大產(chǎn)量的2.51%,而在收獲期時(shí)由于人為因素或落粒損失的種子產(chǎn)量占實(shí)際成熟種子產(chǎn)量(即表現(xiàn)種子產(chǎn)量)的89.11%,相對(duì)生殖成功率為11.41%。2齡歪頭菜與種子產(chǎn)量最相關(guān)的三個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素依次為結(jié)莢率/序、種子數(shù)/莢和生殖枝數(shù)/株；5齡歪頭菜最相關(guān)的三個(gè)因素依次為：千粒重、結(jié)莢率/序和生殖枝數(shù)/株。通徑分析表明不同齡歪頭菜對(duì)單株種子產(chǎn)量的直接影響依次是成熟莢果數(shù)/株千粒重生殖枝/株。在87500株/hm2、50000株/hm2、37500株/hm2和30000株hm2這4個(gè)密度處理下,87500株/hm2處理和37500株/hm2處理的實(shí)際種子產(chǎn)量最高,分別為699.6±11.3 kg/hm2和619.9±44.0 kg/hm2,但二者無(wú)顯著(P0.05)差異,千粒重分別為7.73±0.22 g和8.80±0.12 g,差異顯著(P0.05)。由于37500株/hm2處理的實(shí)際種子產(chǎn)量相對(duì)較高,且千粒重最大,因此綜合考慮實(shí)際種子產(chǎn)量(體現(xiàn)了種子數(shù)量)和千粒重(體現(xiàn)了種子質(zhì)量)指標(biāo),認(rèn)為37500株/hm2 處理可能更利于歪頭菜種子生產(chǎn)。通過(guò)上述結(jié)果綜合分析,生長(zhǎng)于甘南的歪頭菜種群的種子產(chǎn)量低的原因與其繁育系統(tǒng)中的自交機(jī)制、傳粉者行為、果實(shí)和種子的選擇性敗育以及較低的生殖分配比例有關(guān)。適當(dāng)改善種植密度有助于提高種子產(chǎn)量。
【關(guān)鍵詞】：歪頭菜 甘南地區(qū) 繁育系統(tǒng) 傳粉者 結(jié)實(shí)格局 生殖分配 種植密度 種子生產(chǎn)
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S541.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 前言13-15
• 第二章 文獻(xiàn)綜述15-34
• 2.1 歪頭菜及野豌豆屬植物的研究概述15-23
• 2.1.1 歪頭菜研究進(jìn)展15-19
• 2.1.2 野豌豆屬植物研究進(jìn)展19-23
• 2.2 植物繁殖生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展23-32
• 2.2.1 繁育系統(tǒng)23-26
• 2.2.2 傳粉生物學(xué)26-29
• 2.2.3 生殖分配29-31
• 2.2.4 結(jié)實(shí)格局31-32
• 2.3 種子低產(chǎn)與種子產(chǎn)量相關(guān)因素研究進(jìn)展32-34
• 第三章 歪頭菜繁育系統(tǒng)34-61
• 3.1 前言34-35
• 3.2 材料和方法35-43
• 3.2.1 試驗(yàn)地區(qū)概況35-37
• 3.2.2 供試材料37-38
• 3.2.3 試驗(yàn)小區(qū)的建植38
• 3.2.4 花部形態(tài)特征觀測(cè)38-39
• 3.2.5 物候期和開(kāi)花習(xí)性的觀測(cè)39
• 3.2.6 花粉活力測(cè)定39-40
• 3.2.7 柱頭可授性測(cè)定40
• 3.2.8 花粉與胚珠比(P/O)的估算40-41
• 3.2.9 雜交指數(shù)(Outcrossing index,OCI)的計(jì)算41-42
• 3.2.10 不同授粉方式的結(jié)實(shí)統(tǒng)計(jì)42-43
• 3.2.11 花粉萌發(fā)及花粉管生長(zhǎng)的熒光顯微觀察43
• 3.3 結(jié)果與分析43-56
• 3.3.1 試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分43-44
• 3.3.2 花部形態(tài)特征44-48
• 3.3.3 單花內(nèi)花藥和柱頭間距離(ASD)48-50
• 3.3.4 物候期和開(kāi)花習(xí)性50-51
• 3.3.5 花粉活力與柱頭可授性51-52
• 3.3.6 花粉與胚珠比(P/O)與OCI雜交指數(shù)估算52-53
• 3.3.7 不同授粉方式的歪頭菜結(jié)實(shí)比率53
• 3.3.8 花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)的熒光顯微觀察53-56
• 3.4 討論56-59
• 3.5 小結(jié)59-61
• 第四章 歪頭菜傳粉者多樣性與傳粉行為61-73
• 4.1 前言61-62
• 4.2 材料與方法62-63
• 4.2.1 歪頭菜日開(kāi)花規(guī)律的觀察62
• 4.2.2 訪花者種類(lèi)調(diào)查62
• 4.2.3 傳粉者行為觀察62-63
• 4.2.4 試驗(yàn)地周邊有花植物調(diào)查63
• 4.2.5 傳粉者授粉效果的測(cè)定63
• 4.2.6 數(shù)據(jù)分析63
• 4.3 結(jié)果與分析63-70
• 4.3.1 歪頭菜日開(kāi)花規(guī)律63-64
• 4.3.2 訪花者及傳粉者種類(lèi)64-65
• 4.3.3 傳粉者訪花頻率65-66
• 4.3.4 傳粉者日訪花規(guī)律66-67
• 4.3.5 試驗(yàn)地周邊有花植物67-68
• 4.3.6 傳粉效果68-70
• 4.4 討論70-72
• 4.5 小結(jié)72-73
• 第五章 歪頭菜果實(shí)、種子與生物量的分配格局73-95
• 5.1 前言73-74
• 5.2 材料與方法74-76
• 5.2.1 時(shí)間格局74
• 5.2.2 空間格局74-75
• 5.2.3 不同單花密度與種子結(jié)實(shí)數(shù)量75
• 5.2.4 生物量的測(cè)定75-76
• 5.2.5 數(shù)據(jù)分析76
• 5.3 結(jié)果與分析76-89
• 5.3.1 結(jié)實(shí)的時(shí)間格局76-79
• 5.3.2 結(jié)實(shí)的空間格局79-81
• 5.3.3 不同單花密度與種子結(jié)實(shí)數(shù)量的關(guān)系81-83
• 5.3.4 不同生殖年齡植株生物量分配比例83-85
• 5.3.5 不同生殖年齡植株蕾—花—莢生物量轉(zhuǎn)換比例85-87
• 5.3.6 連續(xù)不同年份植株各構(gòu)件生物量分配87-89
• 5.4 討論89-94
• 5.5 小結(jié)94-95
• 第六章 歪頭菜種子產(chǎn)量及不同種植密度的影響95-113
• 6.1 前言95-96
• 6.2 材料與方法96-98
• 6.2.1 種子產(chǎn)量與其構(gòu)成因素測(cè)定96
• 6.2.2 相對(duì)生殖成功率(RRS)的計(jì)算96
• 6.2.3 不同密度處理下產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定96-97
• 6.2.4 數(shù)據(jù)分析97-98
• 6.3 結(jié)果與分析98-108
• 6.3.1 種子產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素及相對(duì)生殖成功率98-99
• 6.3.2 單株種子產(chǎn)量構(gòu)成的相關(guān)因素99-103
• 6.3.3 單株種子產(chǎn)量構(gòu)成因素與其種子產(chǎn)量間的回歸分析和通徑分析103-104
• 6.3.4 不同密度下歪頭菜的種子產(chǎn)量及其構(gòu)成因素104-105
• 6.3.5 不同種植密度下的產(chǎn)量各構(gòu)成因素的相互關(guān)系105-108
• 6.4 討論108-111
• 6.5 小結(jié)111-113
• 第七章 總結(jié)與展望113-117
• 7.1 總結(jié)113-115
• 7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)115-116
• 7.3 展望116-117
• 參考文獻(xiàn)117-139
• 在學(xué)期間的研究成果139-140
• 致謝140-141

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉強(qiáng),張麗香;火紅擬孔蜂的筑巢習(xí)性和行為[J];動(dòng)物學(xué)雜志;2002年06期

2 趙玉紅;劉金祥;文軍;;植物繁殖生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J];草原與草坪;2007年03期

3 武建雙;沈振西;張憲洲;付剛;;藏北高原人工垂穗披堿草種群生物量分配對(duì)施氮處理的響應(yīng)[J];草業(yè)學(xué)報(bào);2009年06期

4 段舜山，趙松嶺，，姜新華;半干旱區(qū)春小麥開(kāi)花不育的生態(tài)學(xué)機(jī)理[J];西北植物學(xué)報(bào);1995年05期

5 張川黔,顧明;貴州優(yōu)良野生牧草——歪頭菜[J];貴州農(nóng)業(yè)科學(xué);1998年03期

6 王明澤;李國(guó)良;王殿奎;任翠梅;郭麗;謝賢;;不同播種密度對(duì)紫花苜蓿種子產(chǎn)量影響的研究[J];黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年08期

7 蘇智先;;生殖生態(tài)學(xué)研究的現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J];四川師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年03期

8 田福平;時(shí)永杰;張小甫;陳子萱;路遠(yuǎn);;我國(guó)野生牧草種質(zhì)資源的研究現(xiàn)狀與存在問(wèn)題[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年06期

9 劉祥君,丁美美,張桂香,趙麗,李瑞軍;東北地區(qū)野豌豆屬植物花生物學(xué)和繁育系統(tǒng)研究[J];植物研究;1997年04期

10 海棠;寶塔娜;;三種豆科牧草繁育過(guò)程研究[J];內(nèi)蒙古草業(yè);2011年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王彥靖;松嫩草地及澳大利亞主要豆科牧草生殖生態(tài)學(xué)研究[D];東北師范大學(xué);2011年

2 吳素琴;紫花苜蓿種子豐產(chǎn)關(guān)鍵因子及產(chǎn)量構(gòu)成因素的研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

3 安建東;甘肅熊蜂區(qū)系組成與多樣性分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉紅平;苜蓿傳粉生物學(xué)研究[D];蘭州大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：甘南地區(qū)歪頭菜（Vicia unijuga）有性繁殖生物學(xué)的初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：376623