论文部分内容阅读
兰花蕉（Orchidantha chinensis T.L.Wu）隶属于姜目(Zingiberales)兰花蕉科(Lowiaceae)兰花蕉属（Orchidantha），仅分布于我国广东省，是国家三级濒危保护植物。本论文通过结合野外观察、人工授粉以及实验室测定杂交指数(OCI)、花粉/胚珠比(P/O)等方法，对兰花蕉种群的繁育系统进行了深入地探究，并对其开花物候及气味成分、种子生物学特性进行了初步检测;另外还通过透射电镜观察了唇瓣表皮细胞的超微结构。根据以上几方面的研究结果，我们分析出导致兰花蕉濒危的原因，提出了相应的保护措施，为兰花蕉的保护提供科学的理论依据，也希望为研究其他濒危植物的濒危机制提供借鉴意义。研究结果表明: (1)花器官形态特征:两性花，花序自根茎处生出;花大，紫色，3枚花萼形成花萼管;唇瓣深紫色，尖端黄色，狭线形;侧生花瓣2枚，先端有长芒;柱头3裂，雄蕊5枚，柱头位置高于雄蕊，柱头下方具“V”形黏盘;子房下位，3室;种子球形，具假种皮。 (2)开花物候:单花花期一般为7-9d，根据花期内形态特征的变化，可将其开花进程分为4个阶段:花蕾期、萼片开裂期、盛开期、萎蔫期;种群开花于3月上旬至4月，为期40-45d，有一个明显的开花高峰期，且具较高的开花同步指数，表现出一种“集中开花模式”。 (3)花粉活性与柱头可授性:在兰花蕉开花前一天，花粉和柱头便具有活力与可授性;开花第三天，花粉活性最强，达到80％以上，持续至开花第8天;柱头可授性在开花第二天达到最强，持续至开花第7天;整个花期内花粉和柱头均保持较高的活性，且重叠时间长。 (4)繁育系统:繁育系统类型属于兼性自交，且需要传粉者。其花粉/胚珠比(P/O)为250.537±60.82，杂交指数(OCI)值为4;人工授粉实验结果表明自然居群和人工居群的自花授粉座果率分别为50％和76.92％;异花授粉的座果率分别为41.67％和40％;同株异花的座果率分别为60％和64.29％;不作处理套袋情况下座果率为0。 (5)气味成分分析与唇瓣超微结构:兰花蕉气味成分主要以萜烯类化合物为主，另有少量的脂类物质;透射电镜下，裂片开裂期唇瓣表皮细胞内含物较少，液泡较大，仅有少量的线粒体与质体，且散乱排布;盛花期时，表皮细胞内的内质网丰富，质体明显增多，线粒体较规律的围绕在其周围，内质网发达且充满细胞质;萎蔫期时，表皮细胞内的质体完全水解，未见线粒体，少量的内质网分布在细胞边缘。 (6)种子生物学特性:兰花蕉种子千粒重为82.378g，含水量为12.16％;吸水特点是前6h吸水率直线上升，6h后吸水率逐渐趋于平缓，14h后饱和，达到24.21％;有生活力的种子为26.67％，无生活力的种子为63.33％，空粒/涩粒的种子为10％;种子不易萌发。 综上所述，导致兰花蕉濒危的主要原因如下:兰花蕉整个花期内环境湿冷、多雨，以及低效的欺骗式传粉模式造成了其有效传粉媒介的缺乏，影响了传粉成功;兰花蕉种子外种皮坚硬，吸水性差，种子生活力较差，并伴有较多空粒现象，难以萌发，在有性生殖发生障碍时，通过根状茎进行的无性繁殖导致了分布范围狭窄。