基本信息
- 項目名稱：
- 瀕危植物水青樹種子生物學特性
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 水青樹為水青樹科僅存的單種屬植物，屬國家二級重點保護植物。其化石存在于中生代中期，是地球上古老的孑遺植物。在被子植物中，因其木材無導管，對研究我國古代植物區(qū)系的演化、被子植物系統(tǒng)及其起源具有重要的科學價值。其天然更新能力差，又因過度砍伐利用，造成水青樹多呈零星散生，以致成為瀕危物種。
- 詳細介紹：
- 在我國，水青樹主要分布于中部和西南山地，海拔900～3 500 m處，通常生于自然植被較完整、氣候陰濕、土壤肥沃、土層較厚的山谷或山坡下部，常與槭屬等構(gòu)成闊葉混交林。其天然更新能力差，又因過度砍伐利用，造成水青樹多呈零星散生，以致成為瀕危物種。 目前形態(tài)解剖學、胚胎學、孢粉學 、植物化學、分子生物學等對水青樹都作了較為系統(tǒng)的研究。 （1）植物化學成分研究 李堅和金鐘鈴用電子能譜儀分析了木材的基本化學元素，為深入了解無導管木材的解剖形態(tài)和導管分子從管胞狀細胞進一步演化發(fā)育的歷史提供資料。 （2）木材解剖學研究 張萍和高淑貞對木材解剖發(fā)現(xiàn)其生長輪明顯，缺導管，由徑向壁上具梯紋和圓形緣紋孔的管胞組成。掃描電鏡下發(fā)現(xiàn)還有少量纖維管胞和螺紋管胞。 （3）地理分布和生態(tài)生物學特性研究 張萍的調(diào)查對水青樹的地理分布及生態(tài)生物學特性有了新的認識。位于川東——鄂西分布中心的大巴山及相鄰的秦嶺可能是水青樹的現(xiàn)代分布中心。水青樹屬于典型的中溫植物，其生長地氣候溫涼，濕度大，年平均氣溫11℃左右。 （4）微形態(tài)學研究 在水青樹科的歸屬上仍有分歧。張萍等用掃描電鏡對水青樹的葉、花粉、種皮形態(tài)及表面紋飾進行了的觀察，并與昆欄科和金縷梅科作比較，討論了水青樹的分類地位。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本實驗試圖闡明水青樹種子種群對其未來種群命運的影響，為保護與利用水青樹提供科學依據(jù)。具體思路如下：(1)不同年限水青樹種子的形態(tài)特征研究；(2)水青樹種子活力測定；(3)不同儲藏溫度對水青樹種子的影響；(4)不同儲藏時間對水青樹種子萌發(fā)的影響；(5)不同基質(zhì)對水青樹種子萌發(fā)的影響；
科學性、先進性及獨特之處
- 目前徐亮、周佑勛、甘小洪等就有關水勢、光照和不同處理方式對水青樹種子萌發(fā)的影響已作初步報道，但是，但尚無水青樹種子生物學特性方面的系統(tǒng)研究，與水青樹種子生物學特性相關的瀕危機制還不清楚。 本實驗采用不同年限的種子作為實驗材料，通過對水青樹種子的形態(tài)特征和生理特性等指標的檢測，探討了不同儲藏溫度、不同儲藏時間和不同基質(zhì)對水青樹種子萌發(fā)的影響，分析了與水青樹種子生物學特性相關的瀕危因素。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 本文通過對水青樹種子的形態(tài)學特征和生理特性等指標的檢測，探討了不同儲藏溫度、不同儲藏時間和不同基質(zhì)對水青樹種子萌發(fā)的影響，分析了水青樹種子的生物學特性，為相關工作人員對水青樹的保護育種提供科學的選種依據(jù)，同時也從種子角度為揭示水青樹的瀕危機制提供新思路，新依據(jù)，是保護和利用工作更科學更合理。
學術論文摘要
- 通過連續(xù)三年對種子的形態(tài)特征和生理特性等指標進行檢測，探討了不同儲藏溫度、時間和不同基質(zhì)對水青樹種子萌發(fā)的影響，分析了與種子生物學特性相關的瀕危機制。其形態(tài)特征、千粒重、含水量和飽滿度在不同年限間差異不顯著，而吸水速率卻差異顯著，其中2007年種子的吸水速率最快。TTC染色測得3年水青樹種子的活力幾乎為0，但其活力指數(shù)分別為0、0.41和0.27，表明TTC染色法不適于水青樹種子活力的估算。低溫儲藏后，3年種子的萌發(fā)率分別為1.25%、96.5%、70.8%，發(fā)芽勢分別為1%、59.8%、41.8%。隨儲藏時間的增加，2007年種子活力降低的速度都慢于其它2年，低溫儲藏的種子活力降低速度慢于常溫儲藏的種子。不同基質(zhì)對水青樹種子的萌發(fā)和幼苗的生長有一定影響。結(jié)果表明，大年水青樹種子的活力明顯強于小年，隨儲藏時間的增加其活力的喪失速度也慢于小年；低溫儲藏有利于種子活力的保持。種子特性方面導致水青樹瀕?？赡苡幸韵聨c：（1）長期進化形成的小種子雖有利于傳播和散布，但不利于種子和幼苗的存活；（2）長期低溫不適于種子萌發(fā)，難以形成應有的幼苗格局；（3）長期濕潤環(huán)境不適于種子安全度過寒冷期。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 種子千粒重指標等在各年間無差異；種皮透水良好。TTC法不適于種子活力估算。各年種子活力隨低溫儲藏時間的增加而降低；但降低速度有差別；常溫儲藏的降地更快。不同基質(zhì)對種子的萌發(fā)和幼苗的生長有影響。
參考文獻
- 周佑勛. 水青樹種子的需光萌發(fā)特性[J]. 中南林業(yè)科技大學學報, 2007, 27(5): 54－57. 徐亮, 李策宏, 熊鐵一. 不同水分條件下水青樹種子萌發(fā)特性研究[J]. 種子學報, 2006, 25(11): 33－35. 甘小洪, 田茂潔, 羅雅杰. 瀕危植物水青樹種子的萌發(fā)特性研究[J]. 西華師范大學學報, 2008, 29(2): 132—135. 張萍, 付志軍, 王東. 水青樹的花粉和種皮的微形態(tài)學研究[J]. 煙臺師范學院學報, 1999, 15(3): 217—220. 甘小洪, 白琴, 馬永紅. 瀕危植物水青樹結(jié)實特性研究[J]. 種子學報, 2009, 28(9): 59－61. ISTA. International rules for seed testing. Seed Science and Technology[M]. Beijing Higher Education Press. 2006, 154－176.
同類課題研究水平概述
- 水青樹為水青樹科僅存的單種屬植物，屬國家二級重點保護植物。其化石存在于中生代中期，是地球上古老的孑遺植物。在被子植物中，因其木材無導管，對研究我國古代植物區(qū)系的演化、被子植物系統(tǒng)及其起源具有重要的科學價值。其天然更新能力差，又因過度砍伐利用，造成水青樹多呈零星散生，以致成為瀕危物種。 目前形態(tài)解剖學、胚胎學、孢粉學 、植物化學、分子生物學等對水青樹都作了較為系統(tǒng)的研究。 （1）植物化學成分研究 李堅和金鐘鈴用電子能譜儀分析了木材的基本化學元素，為深入了解無導管木材的解剖形態(tài)和導管分子從管胞狀細胞進一步演化發(fā)育的歷史提供資料。 （2）木材解剖學研究 張萍和高淑貞對木材解剖發(fā)現(xiàn)其生長輪明顯，缺導管，由徑向壁上具梯紋和圓形緣紋孔的管胞組成。掃描電鏡下發(fā)現(xiàn)還有少量纖維管胞和螺紋管胞。 （3）地理分布和生態(tài)生物學特性研究 張萍的調(diào)查對水青樹的地理分布及生態(tài)生物學特性有了新的認識。位于川東——鄂西分布中心的大巴山及相鄰的秦嶺可能是水青樹的現(xiàn)代分布中心。水青樹屬于典型的中溫植物，其生長地氣候溫涼，濕度大，年平均氣溫11℃左右。 （4）微形態(tài)學研究 在水青樹科的歸屬上仍有分歧。張萍等用掃描電鏡對水青樹的葉、花粉、種皮形態(tài)及表面紋飾進行了的觀察，并與昆欄科和金縷梅科作比較，討論了水青樹的分類地位。 但是，對于水青樹種子形態(tài)解剖及種子生物學特征的研究卻很少。種子萌發(fā)是種子植物生活史中實現(xiàn)種群更新和物種延續(xù)的關鍵環(huán)節(jié)之一,在自然選擇壓力下，萌發(fā)對于物種的長期保存尤為重要。本文以不同年限的水青樹種子為材料，通過對種子形態(tài)特征和生理特性等指標的檢測，探討了不同儲藏溫度、不同儲藏時間和不同基質(zhì)對水青樹種子萌發(fā)的影響，分析了水青樹種子生物學特性相關的瀕危因素，試圖闡明水青樹種子種群對其未來種群命運的影響，為保護與利用水青樹提供科學依據(jù)。
