基本信息
- 項目名稱：
- 太行菊屬植物花粉形態(tài)研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本文利用掃描電鏡對13個太行菊屬種群的花粉形態(tài)進行觀察、測量和聚類分析，對太行菊屬花粉形態(tài)特征進行系統(tǒng)研究，分析太行菊屬的花粉形態(tài)特征，探討太行菊屬2種植物花粉形態(tài)差異，揭示太行菊屬花粉的演變規(guī)律，為太行菊屬植物演化歷程提供孢粉學資料，為合理開發(fā)和利用太行菊屬野生資源奠定基礎，也為對該屬的保護提供有價值的依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 以采自河北、河南、山西的13個太行菊屬植物種群的花粉為試材，利用掃描電鏡對其形態(tài)進行系統(tǒng)地觀察和比較，并進行聚類分析。結果表明，太行菊屬植物花粉形態(tài)較為一致，花粉為球形或近球形，極面觀三裂圓形，具三孔溝，花粉外壁均具刺狀突起，刺基部膨大，但刺基部小孔紋飾及刺突起密度在不同種群中有所差異。聚類分析結果顯示，長裂太行菊種群單獨聚為一支，其余太行菊種群聚為另一支。長裂太行菊花粉比太行菊花粉進化。結合聚類分析結果及花粉形態(tài)的演化規(guī)律，對太行菊屬植物的演化進行了初步的探討。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：太行菊屬隸屬菊科，是太行山區(qū)的特有種，僅分布在山西、河北、河南三省，被列為二級瀕危保護物種。本文的主要目的是揭示太行菊屬花粉的演變規(guī)律，為太行菊屬植物演化歷程提供孢粉學資料，為合理開發(fā)和利用太行菊屬野生資源提供基礎。思路：1查閱相關文獻，并為實驗初期做好相關準備;2采集花粉，用多種方法處理選擇得到結果最好的方法擬定為正式試驗用法；3對不同種的花粉進行觀察并記錄；4數(shù)據(jù)分析并得出結論。
科學性、先進性及獨特之處
- 利用掃描電鏡對太行菊屬花粉進行系統(tǒng)的觀察與分析，并采用相關軟件進行聚類分析，將太行菊屬花粉形態(tài)特征指標與其生境因子相結合，分析花粉形態(tài)特征差異與環(huán)境的相關性，充分揭示太行菊屬花粉的演變規(guī)律。以往有關太行菊屬植物的研究主要集中在雜交及育種方面，對該屬及屬下不同種的研究鮮有報道，本文初次對太行菊屬花粉形態(tài)特征進行系統(tǒng)研究，揭示了太行菊屬花粉的特征及演變規(guī)律，為其它研究奠定了堅實的基礎。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 通過分析太行菊屬花粉形態(tài)特征，揭示出了該屬花粉的演變規(guī)律，推測了太行菊屬2種之間的親緣關系，預測了太行菊屬的進化歷程，為利用這一資源奠定了理論基礎，為制訂相應的保護和管理策略提供了重要依據(jù)。
學術論文摘要
- 以采自河北、河南、山西的13個太行菊屬植物種群的花粉為試材，利用掃描電鏡對其形態(tài)進行系統(tǒng)地觀察和比較，并進行聚類分析。結果表明，太行菊屬植物花粉形態(tài)較為一致，花粉為球形或近球形，極面觀三裂圓形，具三孔溝，花粉外壁均具刺狀突起，刺基部膨大，但刺基部小孔紋飾及刺突起密度在不同種群中有所差異。聚類分析結果顯示，長裂太行菊種群單獨聚為一支，其余太行菊種群聚為另一支。長裂太行菊花粉比太行菊花粉進化。結合聚類分析結果及花粉形態(tài)的演化規(guī)律，對太行菊屬植物的演化進行了初步的探討。
獲獎情況
- 12月4日，獲山西師范大學第六屆“挑戰(zhàn)杯”青年學生課外科技作品大賽理科類本科自然科學類學術論文一等獎
鑒定結果
- 1：太行菊屬植物花粉形態(tài)較為一致，花粉為球形或近球形，極面觀三裂圓形，具三孔溝，花粉外壁均具刺狀突起，刺基部膨大。 2：河南太行山地區(qū)的太行菊屬植物是該屬植物的起源及分化中心之一。
參考文獻
- [1]Covas G, Schanck B. 1944. Tresnuevasespeciesde Glandulariade flora Argentina. Rev Argent Argron, 11: 89-97. Erdtman G. 1962. 花粉形態(tài)與植物分類.王伏雄譯. 北京: 科學出版社. [2]Erdtman G. 1978. 孢粉學手冊. 中科院植物研究所古植物研究室孢粉組譯. 北京: 科學出版社. Muller J. 1979. Form and function in angiosperm pollen. Ann Missour Bot Gard, 66: 593-632. [3]Walker J W, Doyle J A. 1975. The base of an giosperm phylogeny. Annals of the Missouri Botanical Garden, 62:664-723. Walker J W. 1976. Evolutionary significance of the exine in the pollen of primitive angiosperms. Linn Soc Symp Ser, Number1. Royal Botanic Gardens Kew: Academic Press, 251-308. [4]Wodehouse R P. 1935. Pollen Grains. NewYork: McGraw Hil Book Co. Inc: 323-340. [5]蔡秀珍, 劉克明, 朱曉文等. 2008. 鳳仙花屬部分植物的花粉形態(tài). 園藝學報, 35(3):389-394. [6]馮立國, 邵大偉, 生利霞等. 2007. 野生玫瑰的花粉形態(tài)及其起源與演化的探討. 林業(yè)科學, 43(12): 76-80. [7]牛立新, 張延龍. 2000. 中國野生葡萄花粉形態(tài)學研究. 園藝學報, 27(5): 361-363. [8]王開發(fā), 王憲曾. 1983. 孢粉學手冊. 北京: 北京大學出版社, 23-24.
同類課題研究水平概述
- 目前許多關于花粉形態(tài)學的專業(yè)術語有較大部分來源于Walker和Doyle的文獻；同時，國外對于花粉學的研究同多種生物學科進行交叉并行研究，如生物分類與生物進化等。近年來，國內外很多學者已經(jīng)開始應用孢粉學分析來進行植物的分類，對很多植物的種或者品種花粉形態(tài)進行了觀察與研究，探討了花粉的形態(tài)與其演化、分類的關系及遺傳性狀的相關性，提出孢粉學證據(jù)和傳統(tǒng)的形態(tài)特征分類基本一致，以及利用孢粉學的指標在育種以及保護瀕危植物的工作中確定新品種的分類地位等。植物的孢粉學研究可以為植物的新品種的培育以及種質資源的研究提供重要的科學依據(jù)。現(xiàn)在應用孢粉學的證據(jù)已經(jīng)進行品種分類、起源和演化研究的植物有梨、蘋果、柑橘、葡萄、菊花、杏、桃、梅、龍眼、枇杷等，有的取得了很好的結果。北京林業(yè)大學的袁濤、王蓮英初次從孢粉學角度對矮牡丹、紫斑牡丹等五個野生品種的花粉的形態(tài)及其演化、分類進行了研究。通過掃描電鏡觀察，初步建立了牡丹的花粉形態(tài)的量化指標，花粉外壁紋飾可分為4個類型，其演化的途徑是：小穴狀紋飾--穴狀紋飾--網(wǎng)狀紋飾--粗網(wǎng)狀紋飾，且野生牡丹的形態(tài)學性狀與其外壁紋飾的演化規(guī)律基本是一致的。通過聚類分析，很直觀明顯的反映了這幾個野生種的親緣關系并且初步鑒定了“神農架牡丹”。康素紅等對梅花的3個系60個品種的花粉形態(tài)分別進行了光鏡和電鏡觀察，通過其主成分分析和聚類分析，將梅花的花粉分成6大類，各個品種的花粉形態(tài)可以客觀的反映梅花品種的親緣演化的關系，孢粉學證據(jù)基本上支持傳統(tǒng)的二元三級品種分類系統(tǒng)的。櫻屬花粉形態(tài)的研究發(fā)現(xiàn)在屬內基本是一致的，種間存在花粉大小、外壁紋飾等的細微差別，具有一定的參考價值。張秀英等觀察和分析了3個桃花近緣種、22個桃花品種的花粉形態(tài)，桃花花粉的表面紋飾可以分為3個基本類型：條紋狀穿孔紋飾、條紋--穿孔紋飾、條紋狀紋飾。桃花品種的親緣關系較近者，花粉的形態(tài)就相近，遠者則反之。由此揭示出了桃花品種的親緣演化關系。另外，陳亮等通過對山茶屬8種1變種的形態(tài)特征的比較，同樣得出了類似的結論。周守標等研究了石蒜屬植物花粉形態(tài)及分類，引領了花粉研究與分類研究并行研究的新思路。馮立國等學者探討了野生玫瑰的花粉形態(tài)及其起源與演化，將花粉形態(tài)與起源演化相聯(lián)系，為花粉的研究方向多樣性向前邁進一步。
