小叶杨小孢子母细胞减数分裂过程观察毕业论文_林学毕业论文

小叶杨小孢子母细胞减数分裂过程观察毕业论文

2021-04-21更新

摘 要

小叶杨是我国特有的乡土树种,其自然分布区广,具有抗干旱和寒冷、耐土壤瘠薄、根系发达、萌芽力强、寿命长等优异特性,成为我国最早开展人工栽培和杂交育种的首选优良杨树树种,也是世界杨树抗逆性育种的宝贵种质资源。以小叶杨发育良好的雄花枝为研究材料,采用卡宝品红压片法,观察了花粉母细胞减数分裂过程的特点,比较了不同条件水培花枝对花粉萌发能力的影响,为小叶杨的杂交育种及分子细胞遗传学研究奠定基础。结果表明:从小孢子母细胞发育到花粉粒,花芽除了稍增粗以外,外观没有明显变化;减数分裂过程存在核仁数目的动态变化、落后染色体及不同类型的纺锤体;室内水培花枝的花粉较室外水培的萌发能力强,室外水培的花枝花粉中观察到了2n花粉;同一花枝上的不同花芽及同一花芽中不同小花的发育不同步,但同一小花中的不同花药发育基本一致。

关键词:小叶杨;小孢子母细胞;减数分裂;2n花粉

Observation the meiosis processes of the microspore mother cells in Populus simonii Carr.

ABSTRACT

Populus simonii Carr is a unique native tree species in China and its natural area of distribution is wide, it’s resistant for it to soil-barren, drought and cold. Populus simonii has become China’s earliest artificial cultivation and preferred poplar crossbreeding tree species because of it’s developed root system, strong budding, long life and other excellent characteristics.Therefore Populus simonii has been the world valuable breeding for stress resources. With carbol fuchin staining, we observed the characteristics of the meiosis processes of microsporocytes and compared different conditions for culturing flower branches with different pollen germination capacity in Populus simonii Carr, laying the foundations for cross breeding and molecular cytogenetics in this species. The results are as follows: There was no obvious change of the flower buds except slightly thicker from the stage of microsporocyte to pollen grains during the meiosis; There was dynamic change of the number of nucleolus, lagged chromosomes and different kinds of spindles during the meiosis; The germination rate for the pollen grains of indoor flower branch is higher than the pollen grains of outdoor flower branch and 2n gametes were observed from the pollen grains of outdoor flower branch; Different flower buds in one flowering branch or different florets in one flower bud showed non-synchronization in the meiosis processes of microsporocytes, but different anthers in one floret showed synchronization in the processes of meiosis.

Key words: Populus simonii Carr.;microsporocyte; meiosis; 2n pollen

目 录

1 前言 – 1 –

1.1 小叶杨资源概况 – 1 –

1.1.1 分布区域 – 1 –

1.1.2 生态学特性 – 2 –

1.1.3 主要价值 – 3 –

1.2 小叶杨育种研究进展 – 3 –

1.3 小叶杨细胞学研究进展 – 3 –

1.4 研究目的与意义 – 4 –

2 材料和方法 – 5 –

2.1 实验材料 – 5 –

2.2 实验方法 – 5 –

2.2.1 花枝培养 – 5 –

2.2.2 花芽采集及固定 – 5 –

2.2.3 小孢子母细胞减数分裂过程观察 – 5 –

2.2.4 花粉粒大小及花粉萌发率测定 – 5 –

3 结果与分析 – 7 –

3.1 花芽形态与减数分裂进程 – 7 –

3.2 减数分裂特征 – 7 –

3.3 花粉粒大小及萌发力 – 9 –

结论 – 10 –

致谢 – 12 –

参考文献 – 13 –

1 前言

杨树是一种重要的用材树种,同时也是一种适应性很强的树种,它广泛分布于世界各地。我国的三北防护林和生态防护林甚至是工业用材林都主要是杨树。此外,杨树还可以用于道路绿化,园林景观等方面。杨树的枝干高大雄伟,超强的适应性使它能够迅速成活并形成规模,从而起到吸收废气,防风沙的作用。因此杨树也是园林绿化的首选树种。

杨属(Populus)可以分为胡杨派(Turanga)、黑杨派(Aigeiros)、白杨派(Leuce)、青杨派(Tacamahaca)、大叶杨派(Leucoides)这五个派别。 胡杨组杨树主要有叶形多变化,叶两面同为灰蓝色的特点,有胡杨和灰胡杨两个代表树种;黑杨组杨树的特点有:树皮纵裂,叶缘长有圆锯齿和透明窄边,叶子两面都呈绿色,代表树种为黑杨、箭杆杨、钻天杨。白杨组杨树树皮通常平滑,呈灰白色,长枝叶下面具绒毛,短枝叶具绒毛或光滑,有毛白杨、响叶杨等代表树种;青杨组杨树数量较多,代表树种为小叶杨、大叶杨等,青杨组树皮纵裂,有强烈的香味。大叶杨组有树皮芽圆锥形,微有粘质,光滑的,有椅杨、灰背杨等代表树种。

青杨派小叶杨(Populus simonii Carr.)在不同地区有不同的名称如:南京白杨,河南杨、明杨。小叶杨是中国乃至世界上的重要的林木资源,它分布在我国从东到西,从北至南的18个省、区。小叶杨之所以被中国选为最早开展人工栽培和杂交育种的树种之一,是因为小叶杨有这些优点:它具有生长优良、抗干旱、适应性广、寿命长等特点,小叶杨在降水量大、土壤相对湿度大的环境都有可观的生长情况。特别是在风沙干旱区、河滩、黄土高原的弱盐渍化土壤上,小叶杨也能顽强生存下来。所以国内外特别重视对小叶杨的发展和保护,尤其对有较强抗逆性的小叶杨遗传特性更是进行了重点研究。

1.1 小叶杨资源概况

1.1.1 分布区域

据有关文字记载,早在2000多年前,中国古代就已经对杨树进行了研究。杨树的拉丁学名Populus 就是“大家容易作的”意思。在中国一直流传有“南杉北杨”的说法。杨树因为其抗逆性、广泛适应性和易繁殖性,深受大家喜爱,也从而衍生出了庞大的杨树变种家族。小叶杨是中国重要的本土树种之一, 广泛分布于,黑龙江、北京、河北、山西、辽宁、吉林、内蒙古、陕西、甘肃、新疆、河南、宁夏、青海、四川、云南、山东、江苏、湖北这12个省、市、自治区[1]。小叶杨在海拔1000米以下的华北、华东地区和海拔2600米以下的西北、四川中部地区均有分布,在已探明的地区中,海拔3000米的地方也能发现小叶杨的身影。

1.1.2 生态学特性

小叶杨属于落叶乔木科,树形美观,一般可高达20米,直径45公分以上。它的树皮呈圆筒状,厚度大约在1-3毫米,幼树树皮呈灰绿色,外加少量枝痕,幼树萌枝有棱刺。老皮表面十分粗糙,颜色较暗,伴随着粗大的沟状裂隙夹杂其中。小叶杨内表面呈黄白色,质硬不易折断。并有断面纤维性,纵向细密纹,老树小枝圆,一般无毛。芽细长,先端长尖。小叶杨具有菱状卵形或倒卵形的叶子,长度在3~ 12公分左右,宽度大约2~ 8公分。叶子的中部及其以下比较窄,先端渐尖或骤尖,它的基部呈契形或窄圆,叶柄圆的多为有毛,长 2~ 6公分。雄花序长 2~ 7cm,序轴无毛,雄蕊 8~ 9cm 。果序长达15cm,果小,2-3裂,无毛[2] 。此外,山西省朔州市还把小叶杨定为市树。

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