论文部分内容阅读
紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)是秋海棠科(Bego niaceae)多年生稍肉质无茎草本，在野外主要有红葵和绿葵两个表型。红葵是重要的药用植物，因过度采摘而处于濒危状态。本文比较了广东鼎湖山野生红葵和绿葵的形态、生理、色素及营养元素等特征，同时研究了不同光照处理对紫背天葵叶片形态和生理特性的影响，并开展了紫背天葵组培苗的增强回归和异地回归试验，以期为红葵的保护和利用提供参考。主要结果如下: 1、与野生绿葵相比，野生红葵叶片叶绿素含量更高，其叶绿体排列更紧密、片层结构更发达，能将更多的能量利用在光合作用光反应阶段的电子传递上，红葵最大净光合作用速率、水分和光能利用效率都显著高于绿葵。红葵叶片含有更多的花青素，这种成分可以提高抗虫性，并具有光破坏防御功能。鉴于红葵在环境适应性、资源利用及其自身保护机制上都要优于绿葵，在全球变化背景下其适应性可能更强。 2、紫背天葵光照梯度结果显示:与对照相比，强光照下紫背天葵比叶面积显著减小，上表皮厚度、下表皮毛密度和气孔密度显著增大;表观量子效率显著减小，最大光合速率、光补偿点、饱和点、瞬时水分及光能利用效率显著增大;类胡萝卜素含量显著升高、总花青素含量显著降低。低光照下叶面积、比叶面积显著增大，叶厚、上表皮厚度、海绵组织叶绿体个数、基粒片层数及比片层数显著减小;表观量子效率显著升高，最大光和速率、暗呼吸速率、光补偿点、饱和点及瞬时水分利用效率显著降低;叶绿素a/b显著降低、类胡萝卜素含量显著升高，总花青素含量无差异。上述结果表明，紫背天葵可通过调节自身形态生理特征来适应较高或较低的光照，对不同的光环境有较好的适应能力。但从叶片药用成分保持的角度来看，紫背天葵在接近原生境光照条件的50％自然光照下具有更佳的光合作用和花青素合成能力，可作为其人工栽培的参考光照条件。 3、在回归实验中，增强回归因受啮齿类哺乳动物的取食而失败，异地回归取得成功。用异位土壤和原位土壤回归苗的成活率分别为46.67％和83.33％。异地回归植株与野生植株相比，在叶片形态、解剖及生理特征上都表现出一定的差异性，而异位土壤回归植株叶片性状与野生植株相比具有更大的差异性。异位土壤与原位土壤在含水量、pH、NH4+-N及P含量上的差异可能是造成原位土壤与异位土壤回归植株不同成活率及与野生植株相比叶片性状具有不同差异的原因。回归植株叶片内过低的花青素含量则可能受不同微气候和土壤的影响，也可能是由于组培苗与野生球茎在表观遗传学上出现了差异。回归工作中，除了考虑光照、温湿度等非生物环境外，也需重视群落中的与其捕食者的种间关系，在保证一定回归成活率的同时，还需考虑到回归过程中叶片性状及药用有效成分是否发生改变。