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题名: 杏黄兜兰(Paphiopedilum armeniacum)的营养生理与繁殖特性研究
作者: 牟宗敏
学位类别: 博士
答辩日期: 2012-05
授予单位: 中国科学院研究生院
导师: 胡虹
关键词: 杏黄兜兰,碳,氮,营养生长,繁殖
学位专业: 植物学
中文摘要: 杏黄兜兰是中国特有种,生长在海拔1400-2100米的石灰岩壁积土或草坡上,为多年生草本植物,具附生习性,生活史周期长,花型奇特,颜色金黄,具有很高的观赏和育种价值。目前,由于生境破坏、过度采集等因素使该物种极度濒危。对其生物学特性进行研究不仅可以为物种保护提供依据,同也可以提高生产效率,减少对野外植株的破坏。目前,对杏黄兜兰开展的研究很少,对其营养生理和繁殖特性的研究还未见报道。杏黄兜兰生长在石灰岩地区,兼有附生习性,养分条件是影响其生长发育的重要因素。因此,本研究以氮和碳为切入点,研究了不同生活史阶段植株对氮的需求,并对繁殖期间的繁殖成本、繁殖分配等繁殖特性进行了讨论。此外,还对杏黄兜兰野外种群的重建进行了初步探讨。本论文的主要研究结论如下:1、杏黄兜兰整个生活史阶段对氮的需求较低,不同发育阶段对氮的需求量不同:种子萌发时氮需求最低,培养基中15 mM L–1的氮即可使萌发率达到最高。无菌幼苗的氮需求量次之,20 mM L–1的氮可使植株生长良好。出瓶后到开花前的未成年植株对氮的需求量最高,每月30 mM L–1的氮可延长叶寿命,增加叶面积和氮含量。繁殖时,成年植株对氮需求量低于未成年植株,每月7.5 mM L–1的氮使侧芽叶片多,叶面积大;15 mM L–1的氮使母株产生的种子活力最高。2、培养基氮浓度过高(60 mM L–1)会使杏黄兜兰幼苗死亡。杏黄兜兰对氮源有偏好:培养基中,单一的铵态氮源或铵态氮绝对含量超过20 mM L–1都会使植株死亡。单一的硝态氮或硝态铵态氮混合(NO3+ : NH4- ≥ 2:1)适合杏黄兜兰的生长,以20mM L–1的氮浓度为宜。高氮浓度能够使无菌苗发生增殖,但培养180天后容易死亡。3、杏黄兜兰的繁殖受到资源的限制,必须在营养体达到一定大小后才能转入繁殖生长。随着繁殖的进行,繁殖分配逐渐增大,在果期时达到最大。繁殖补偿的存在是植株降低繁殖成本的策略,表现为绿色蒴果能够光合,为果实的发育提供16%的碳。由于资源的限制,有性繁殖和无性繁殖的权衡存在于整个繁殖阶段。资源供给和干扰程度会改变占主导地位的繁殖方式。氮资源丰富时,以种子繁殖为主;氮资源缺乏时,以无性繁殖为主。轻度干扰时,无性繁殖优于有性繁殖;严重干扰时,无性繁殖被抑制,有性繁殖成为逃离逆境的选择。4、土壤酸碱性和养分条件都会影响杏黄兜兰野外种群重建的成功率。高黎贡山自然保护区内,土壤碱性且养分贫乏的坝湾点的环境不利于杏黄兜兰存活和生长。百花岭和林家铺两地移栽的杏黄兜兰生长良好,植株能顺利越冬,并在第二年转入生殖生长,实现开花。综上所述,杏黄兜兰对氮需求量较低且偏好硝态氮的是对其生境中养分异质性程度高的酸性土壤的适应。杏黄兜兰在严重干扰和条件良好的环境中都选择有性繁殖的策略,但由于传粉、真菌以及养分的限制,有性繁殖成功率并不高,无性繁殖个体通常是野外常见的子代个体。因此,对杏黄兜兰的种质资源保存时,需辅以人工授粉和养分管理的措施,避免长期无性繁殖带来的遗传多样性衰退。野外种群重建是保护杏黄兜兰的有效措施,为了保证重建的成功率,需要考虑重建地点的酸碱性和养分等环境因素。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/18717
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牟宗敏.杏黄兜兰(Paphiopedilum armeniacum)的营养生理与繁殖特性研究.[博士学位论文].中国科学院研究生院.2012
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