广西白兰开花生物学特性研究

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中文摘要：白兰为木兰科含笑属的常绿乔木，其开花量大，花香浓郁，是我国南方城市重要的木本香花植物，兼具园林、药用和生态等多种经济价值，但目前还存在繁殖困难及种源不足等问题。本文以南宁市广西大学校园内的白兰成年植株作为研究材料，通过野外观察，采用石蜡切片、扫描电镜及解剖观察等方法，对其开花物候、花芽分化、雌雄配子体发育、花部形态特征、繁育系统、传粉特性等方面进行了较为系统的研究，初步掌握了其开花生物学特性。本研究为白兰的资源利用和引种栽培提供理论基础，也为白兰在观赏植物领域的杂交育种、树种改良等工作提供了有益的参考和支持。结果表明：（1）在广西地区，白兰一年集中开花三次，分别在4月下旬至6月上旬、7月下旬至9月上旬以及10月；至次年2月，部分个体断续、少量开花。群体总平均花期持续时间179d，三次开花同步指数分别为0.90、0.87、0.72，开花物候曲线具有多个开花高峰期或间歇性的波动高峰。一年多花的开花模式在一定程度上提高了生殖成功的几率。（2）白兰一年抽新梢3~4次，花芽在新梢上发生。花芽分化至开花共经历约37~44d，其中花芽分化过程约8~12d。根据花芽外观形态特征与内部花器官发育程度，依次划分为以下几个阶段：未分化期、分化初期、花被片原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期。在花芽分化结束之后，外部三层环状托叶随着花苞发育逐层脱落。（3）单花开花持续5~8d，开放时间固定在夜晚，有二次开合现象。单花开花经历以下几个阶段：青丝白蕾期、初次开放期、闭合阶段期、二次开放期、衰败前期、衰败后期。第一次开花时仅外轮花被片展开，不表达雌雄性特征。第二次与第一次开花间隔约1d，其特征是三轮花被片完全展开，雌雄性征同时表达，为自交提供可能。（4）白兰的成熟花药具有4个花粉囊，花药壁由表皮、药室内壁、中层和腺质绒毡层组成。小孢子母细胞减数分裂时，胞质分裂方式为连续型。小孢子四分体为四面体型、对称型和“T”型。成熟白兰花粉粒为2-细胞型。雌蕊离生心皮内胚珠呈倒生状态，具双珠被、厚珠心。大孢子为单孢子发生型，四分体呈直线型排列，其合点端为功能大孢子。成熟胚囊为7细胞8核的蓼型胚囊。（5）白兰的雌雄配子体发育异常主要出现在雌蕊的二核胚囊到八核胚囊发育期，和雄蕊小孢子四分体时期。具体表现为小孢子过度收缩，难以正常发育；胚囊发育受限，停止发育；在八核胚囊成熟时，中央细胞、助细胞和反足细胞出现不同程度的解体或消失，极少出现完整的7细胞8核胚囊。（6）白兰花部特征符合虫媒传粉特征，更符合甲虫类昆虫的访花偏好，但无法进行有效的传粉，原因主要有两方面，一是白兰在夜晚开花，缺少有效的传粉昆虫；二是其主要的访花昆虫为蓟马等小型昆虫，主要进行取食活动，无法起到传粉效果。（7）白兰花粉-胚珠比为1755.31，杂交指数为4，人工授粉处理的花均不结实；同时自花花粉在柱头上极少萌发，而异株异花花粉大量萌发，综合判断其繁育系统类型为混合交配系统，以异交为主，部分自交亲和。（8）白兰在自然情况下极少结实，主要因为其生殖发育过程出现异常现象，导致雌雄配子体无法正常发育。此外，环境和生态条件的限制也成为了白兰生殖过程失败的原因之一。

作者：

孙阳

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关键词：

白兰开花物候花芽分化大小孢子雌雄配子体繁育系统

授予学位：

硕士

学科专业：

林业

导师：

招礼军、魏国余

学位年度：

2023

学位授予单位：

广西大学

语种：

中文

中图分类号：

Q94