福建72种野生兰科植物种子生物学及罗氏石斛的分子鉴定

论文摘要

福建省兰科植物物种较为丰富,种类达160种以上,其生活型以地生型为主,附生型也较丰富,菌类寄生型（腐生型）较少。在全省本底资源系统调查的基础上,开展了野生兰种子生物学等相关方面的研究。本论文对72种闽产野生兰的成熟蒴果和种子进行了形态特征描述及部分种子的生活力的测定,进而开展了以广东石斛（Dendrobium wilsonii）和金线兰（Anoectochilus roxburghii）种子为材料的非共生性萌发研究,及省级新记录种--罗氏石斛（Dendrobium loui）的分子鉴定。研究结果补充了福建野生兰的种子形态特征,可为兰科植物分类提供基础资料;建立了广东石斛和金线兰的快繁体系,可为其保育计划的制订提供参考;另外,为罗氏石斛的鉴定提供了分子生物学方面的证据。主要研究结果如下:（1）在调查72种野生兰中,不同种类的成熟蒴果形态差异较大,其中地生兰主要呈椭圆形,菌类寄生兰多呈棒状,附生兰多为棒状或水滴形。蒴果内具有量大且极小的种子,其中万代兰族种类的蒴果内还含有大量的隔丝。不同种类的地生兰种子数量差别较大,少的,如日本对叶兰（Neottia japonica）,平均63±9粒,多的,如建兰（Cymbidium ensifolium）,平均1 337 072±202 411粒;附生兰种子数变化差异小于地生兰,少的,如小叶鸢尾兰（Oberonia japonica）,平均1 648±336粒,多的,如寄树兰（Robiquetia succisa）,平均216 441±43 727粒。不同种类的野生兰种子形态多样,多呈纺锤形或条形,部分种子呈细线形或匙形,具孔隙;值得一提的是,盂兰属的两种种子均呈细线形,中间具网兜。种皮细胞间一般排列紧密,侧壁增厚,附生兰种子的种皮一般较地生兰种皮细胞排列更紧密,侧壁增厚更加明显,其中鸟巢兰族部分种子的种皮细胞之间或形成细胞间隙。种胚有一层透明的被膜,色泽由无色到褐色变化,内无胚乳,但有质体存在,少数种类种胚内具叶绿体;部分种类具胚柄,但其中多数种类的胚柄退化仅留痕迹,只有少数可见,生长部位朝向基部微孔端,且不同种属的胚柄具有形态差异性;另外,有6.94%的种子具多胚现象。地生兰种子体积变化较大,最大,如尖叶火烧兰（Epipactis thunbergii）平均可达33.761×10-3mm3;附生兰种子体积普遍较小,一般在1.0×10-3mm3以下。地生兰种子一般气腔较大,占种子体积大多（气腔比）50%以上;菌类寄生兰种子气腔比在80%以上;附生兰气腔比多数小于50%。（2）经TTC染色发现,野生兰种子生活力不同种类间差异大,最低的为0,如撕唇阔蕊兰（Peristylus lacertifer）等,最高达90%以上,如细茎石斛（Dendrobium moniliforme）等;地生兰有活力的种子,其活力平均为52.02%;菌类寄生兰生活力低,为6%;附生兰种子均有生活力,活力平均为60.55%。种子有胚率与生活力有一定相关性,有胚率较低者,种子生活力亦低。（3）在无菌条件下,广东石斛和金线兰种子均可萌发;预处理与否对广东石斛种子的萌发影响较小,而金线兰种子则需预处理才能萌发。广东石斛可通过原球茎途径和茎上节间萌发点增值;金线兰则在根状茎上具多个萌发点。广东石斛最适种苗生长培养基为MS+活性炭2.5g/L+10%香蕉汁;金线兰最适增值培养基为1/4 MS+NAA 1.0 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+10%香蕉汁,最适生根壮苗培养基组成为1/4MS+6-BA 1.0 mg·L-1+活性炭0.25g·L-1+10%香蕉汁。（4）在福建周宁县发现的省级石斛属新记录植物,其ITS序列与NCBI库中罗氏石斛的ITS序列相似度达99.45%以上,结合花的形态结构及植株形态等特征,确定该种为罗氏石斛。

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中文摘要

Abstract

绪论

0.1 福建野生兰科资源现状

0.1.1 福建省自然概况

0.1.2 福建省野生兰科植物物种组成

0.1.3 福建野生兰的地理分布

0.2 兰科植物种子生物学研究进展

0.2.1 兰科植物果实和种子形态的基本概况

0.2.2 种子的快速繁殖研究

0.2.2.1 共生性萌发

0.2.2.2 非共生性萌发

0.2.3 分子生物学技术在兰科植物鉴定方面的应用

0.3 研究目的与意义

0.4 研究内容与技术路线

0.4.1 研究内容

0.4.2 技术路线

第一章福建省野生兰科植物种子生物学

1.1 材料与方法

1.1.1 材料、试剂与仪器

1.1.2 采集时间与地点

1.1.3 采集方法

1.1.4 观测方法

1.1.4.1 果实形态观察

1.1.4.2 种子形态观察

1.1.5 种子科学计数

1.1.6 种子生活力检测

1.2 结果与分析

1.2.1 果实形态学观察结果

1.2.1.1 地生兰果实形态

1.2.1.2 菌类寄生兰果实形态

1.2.1.3 附生兰果实形态

1.2.2.4 果实形态测量分析

1.2.2 种子形态学研究结果

1.2.2.1 地生兰种子形态

1.2.2.2 菌类寄生兰种子形态

1.2.2.3 附生兰种子形态

1.2.2.4 种子形态测量分析

1.2.3 种子数、生活力和有胚率

2 处理时间对种子生活力测定影响'> 1.2.4 Ca（ClO）₂处理时间对种子生活力测定影响

1.3 讨论与小结

1.3.1 果实形态

1.3.2 种子形态

1.3.3 种子数、生活力与有胚率

第二章广东石斛与金线兰种子无菌苗快繁体系的建立

2.1 广东石斛种子的无菌苗快繁体系的建立

2.1.1 材料、试剂与仪器

2.1.2 方法

2.1.2.1 无菌萌发培养

2.1.2.2 种子苗培养

2.1.3 结果与分析

2.1.3.1 广东石斛种子的萌发过程

2.1.3.2 预处理和不同基本培养基对种子萌发的影响

2.1.3.3 种子苗培养

2.2 金线兰种子的无菌苗快繁体系的建立

2.2.1 材料、试剂与仪器

2.2.2 方法

2.2.2.1 无菌萌发培养

2.2.2.2 种子苗培养

2.2.3 结果与分析

2.2.3.1 金线兰种子的萌发过程

2.2.3.2 预处理对种子萌发的影响

2.2.3.3 金线兰种子苗培养

2.3 讨论与小结

2.3.1 种子的萌发

2.3.2 种子苗的培养

第三章罗氏石斛的分子鉴定

3.1 材料与方法

3.1.1 材料、试剂与仪器

3.1.2 方法

3.1.2.1 总DNA提取

3.1.2.2 DNA质量检测与浓度检测

3.1.2.3 PCR扩增目的基因

3.2 结果与分析

3.2.1 总DNA的提取检测

3.2.2 PCR产物检测

3.2.3 克隆产物检测

3.2.4 系统发育树的构建

3.3 讨论与小结

第四章结论

附录

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈洁

导师: 陈炳华

关键词: 福建兰科植物,种子形态,科学计数法,种子生活力,快繁体系,罗氏石斛

来源: 福建师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 福建师范大学

分类号: Q949

DOI: 10.27019/d.cnki.gfjsu.2019.000993

总页数: 140

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