棕榈雌、雄株生物学差异研究

发布时间：2020-09-24 17:26

　　棕榈(T.fortunei)属于棕榈科棕榈属常绿乔木,分布面积极广,也是贵州省的乡土树种,具有用途广,适应性强等特性,可用于石漠化综合治理,也将作为黔中部、黔东北地区生态经济林树种。棕榈为雌、雄异株植物,雌、雄株的经济价值及抗性是否存在差异未见报道,且目前在开花之前尚无有效方法进行性别鉴定。基于此,本研究从形态及解剖、生理生化、DNA分子标记和转录组方面进行研究,以期了解雌、雄株生物学特性是否存在差异,探讨性别鉴定方法。本研究得出了一些初步结果:1.棕榈雌、雄株的叶长、叶宽、叶柄长、叶形指数无显著差异;胸径影响到棕片单片质量进而影响单株棕片产量,且雄株棕片产量大于雌株的;花蕾期的雌、雄株花苞水分含量、灰分含量存在显著差异,粗纤维、粗脂肪、VC含量在雌、雄花苞间无显著差异;雄株花苞的产量明显高于雌株,对于以棕片和棕花作为目前栽培主要收获物而言,雄株经济价值大于雌株。2.棕榈4-9月份雌、雄株叶片可溶性糖含量无显著差异,在10月份种子开始成熟时期雌株可溶性糖含量显著高于雄株;雌、雄株叶片可溶性蛋白含量差异同可溶性糖含量差异类似;叶绿素含量在整个生长期内都是雌株高于雄株,但二者无显著差异;雌、雄株叶片中丙二醛含量、POD酶活性和CAT酶活性无显著差异。但游离脯氨酸的含量雄株叶片始终高于雌株叶片的,可能雄株抗逆性高于雌株。3.棕榈雌、雄花发育过程中,雌花的IAA、ABA和ZR含量在相对应的时期均高于雄花,高含量的IAA、ABA和ZR更有利于雌花的发育与成熟;高含量的GA3更有利于雄花花粉的成熟。在激素平衡中,高水平的IAA/ABA、ABA/GA3和ZR/GA3比值,有利于雌花的发育和雄花花粉的成熟;低水平的ZR/ABA比值有利于雌花和雄花花粉的成熟。雌、雄花形态解剖观察显示,棕榈雌、雄花均有一个两性花阶段,雌花由3个有功能的雌蕊及旁侧的6个伴生雄蕊组成,发育过程中雄蕊选择性败育而成为单性雌花;雄花由6个有功能的雄蕊及内侧的3个伴生雌蕊组成,雌蕊选择性败育而成为成为单性雄花;外施激素是否可以进行性别调控尚需进一步研究。4.雌、雄株叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、下表皮角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度均存在显著差异,但该差异是否影响到雌、雄株抗逆性、经济价值及是否可以作为性别鉴定的初步依据需进一步研究。5.应用ISSR和RAPD两种技术尚未能找到雌、雄株之间的特异性标记。雌、雄株转录组表达差异分析发现,染色体螺旋结合蛋白(CHD1)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STPK)、细胞色素P450 716B1、UPF0136均在棕榈雄株中特异表达。THUMP结构域蛋白同系物偏雄表达。细胞分裂素脱氢酶6在棕榈雄花中上调表达,经过SNP检测,共发现12个雌、雄特异性位点,这些特异性表达基因为棕榈两性花选择性发育成单性花的机理研究和性别鉴定提供了新的研究方向。
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S792.91
【部分图文】：

雌花,雄蕊,萼片,外观形态

12图 2-1 雌花形态结构图： A 雌花外观形态 B 雌花败育雄蕊 C 雌花分解结构 sta: 雄蕊 pis: 雌蕊ovu: 胚珠 pe: 花瓣 ca:萼片Fig.2-1 the morphological structure of female flower: Athe appearance form of female flower B theaborted stamen of female flower C the decomposition structure female flower sta: stamen pis:pistil pe:petals

雄花,雄蕊,雌蕊,外观形态

图 2-2 雄花形态结构图：D 雄花外观形态 E 雄花未发育雌蕊和雄蕊 F 雌花分解结构 sta: 雄蕊 pis:雌蕊 pe: 花瓣Fig.2-2 the morphological structure of male flower: D the appearance form of male flower E theaborted stamen of male flower C the decomposition structure male flower sta: stamen pis:pistil pe:petals2.4 结论与讨论

可溶性糖含量,月份,叶片

图 3-1 生长期内叶片中可溶性糖含量的变化Fig.3-1 Changes of soluble sugar content of leaves during the growth period同月份叶片中可溶性蛋白含量测定分析

【参考文献】