火柴头生殖多样性及其闭花受粉机制的研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31300324
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
22.0万
负责人：
徐小颖
依托单位：
扬州大学
学科分类：
C0303.生理生态学
结题年份：
2016
批准年份：
2013
项目状态：
已结题
起止时间：
2014-01-01 至2016-12-31

项目参与者：
金银根；吴晓霞；丁海东；范长禄；刘承晨；
关键词：
火柴头闭花受粉克隆繁殖地下有性生殖植物激素

项目摘要

Commelina benghalensis L.is a kind of nicious weeds and distributes extensively.It is harmful to crops and difficult to remove.Therefore, how to decrease the distribution range of Commelina benghalensis L. is a hot issue in agriculture and ecology.In this study, the vegetable reproduction and sexual reproduction of Commelina benghalensis L. were researched through microscopic cytochemistry technology and methods of plant physiology and biochemistry.The emphasis of this study was the process and mechanism of cleisogamy (the fertilization process-style twist anther ). In order to reveal reproduction diversity and the biology basis of cleisogamy in Commelina benghalensis L. , flower bud differentiation, geotropism growth of flower bud, sex differentiation of flower and the effects of phytohormones (such as GA3) on cleisogamy process were investigated. This research will be useful for developing the theory of plant reproduction biology,and will provide reliable theory basis for preventing the weed.

火柴头（Commelina benghalensis L.）是一种分布广、危害重且难防除的恶性杂草，如何治理火柴头是农业和生态学领域的热点问题。本项目拟用显微镜细胞化学技术、植物生理生化研究手段，探讨火柴头的克隆繁殖和有性生殖的多样性，尤其是火柴头闭花受粉（雌求雄-花柱缠绕花药）过程及其机制。通过研究火柴头花芽分化、花芽向地性生长与花器官性别分化以及闭花受粉过程对激素（GA3等）的响应特征，揭示火柴头生殖多样性和闭花受粉的生物学基础，发展植物生殖生物学和繁殖生态学理论，为有效控制该种杂草提供理论依据。

结项摘要

火柴头（CommelinabenghalensisL.）由于生殖方式多样，成为一种分布较广的恶性杂草。本项目主要以植物解剖技术和高效液相-质谱检测技术为基础，研究火柴头初始花芽分化与叶生长的同生关系、花芽分化过程中内源激素的动态变化以及外源赤霉素对花芽性别分异和向地性分化的影响，主要研究结果如下：. 1. 幼苗营养生长至四叶期时，茎尖进行花芽分化，其分化进程与叶数目和叶面积呈正相关，整个分化过程历时约15天；幼苗进入四叶期后，花芽开始苞片原基和花序原基的分化；五叶期后，开始萼片原基和花瓣原基的分化；六叶期后，开始雌、雄蕊原基的分化，两性花中雄蕊早于雌蕊完成分化。. 2. 生长素、玉米素、脱落酸含量在雄花花原基分化过程中基本保持一致，而赤霉素在雄花花原基分化过程中明显下降；生长素和脱落酸在两性花花瓣原基分化期显著降低，玉米素在雌蕊原基分化期显著增加，赤霉素在两性花花芽分化期波动较大，在雌蕊成熟期含量最高，在萼片原基分化期含量最低。. 3. 花芽分化过程中产生性别分异的原因与赤霉素的动态平衡有关，雄花和两性花中赤霉素参与的激素比差异显著；两性花在性别分化过程中受到较高水平赤霉素的调控，而雄花在整个性别分化过程中赤霉素水平相对较低。. 4. 高浓度的赤霉素处理会显著抑制雄花的分化而促进两性花的分化，在100 mg•L-1的赤霉素处理下，火柴头雄花的发生率最低，两性花的发生率最高；赤霉素处理会显著延迟火柴头初始花芽的分化并降低分化速率。. 5. 赤霉素在贴地花芽和地下花芽中大量累积，且在贴地花芽中的含量显著大于地下花芽，而生长素、玉米素、脱落酸含量在两类花芽中差别不大；赤霉素对火柴头花芽向地性的分化有抑制作用，在500 mg•L-1的赤霉素处理下植株地下花芽数目最少。.通过本项目的研究，以期为科学、高效、环保的防除火柴头提供理论依据。