四川鳶尾屬植物的系統(tǒng)學(xué)及種子休眠與萌發(fā)特性研究.pdf

1、鳶尾屬(IrisL.)是鳶尾科(Iridaceae)最大的一個(gè)屬，為多年生草本，是綠化、美化、香化城市，裝飾花壇、花徑、花帶、路旁及草坪的優(yōu)良材料。全世界約300種，廣泛分布于北溫帶。我國約產(chǎn)60種13變種及5變型，廣布于全國各省，以西南、西北最多。一直以來，鳶尾屬植物的分類與系統(tǒng)學(xué)都存在很大的爭(zhēng)議。爭(zhēng)論的焦點(diǎn)主要在于：(1)白花馬藺I.lacteaPall.和馬藺I.lacteavar.chinensis(Fisch)Koidz.的分

2、類學(xué)問題。基于形態(tài)和地理分布的差異，趙毓棠(1985)把馬藺I.lacteavar.chinensis(Fisch)Koidz.作為白花馬藺I.lacteaPall的變種。但高寶莼(1985)認(rèn)為I.lacteavar.chinensis(Fisch)Koidz.是白花馬藺I.lacteaPall.的異名。(2)四川鳶尾I.sichuanensisYT.Zhao、薄葉鳶尾I.leptophyllaLingelsh.和銳果鳶尾I.goni

3、ocarpaBaker的分類學(xué)問題。趙毓棠(1980)認(rèn)為四川鳶尾與薄葉鳶尾近似，但花莖較高，花較大，苞片寬披針形或狹卵圓形相區(qū)別，是兩個(gè)不同的物種。但高寶莼(1985)認(rèn)為四川鳶尾是薄葉鳶尾的異名。銳果鳶尾花與四川鳶尾、薄葉鳶尾極其相似，只是葉片大小上略有區(qū)別，很難區(qū)分。(3)蝴蝶花I.japonicaThunb.、扁竹蘭I.confusaSealy和扇形鳶尾I.wattiiBaker的分類學(xué)問題。趙毓棠(1980)報(bào)道扁竹蘭的花、果

4、與蝴蝶花近似，但有地上莖，葉片叢生于莖頂?shù)忍卣饔峙c扇形鳶尾近似，三者極易混淆。Waddick(1994)認(rèn)為蝴蝶花、扁竹蘭可能是同一個(gè)物種的兩個(gè)變種。本研究通過形態(tài)學(xué)、孢粉學(xué)、染色體核型分析、細(xì)胞核rDNA的ITS區(qū)序列分析，探討了四川省鳶尾屬7物種1變種的表型特征、染色體核型、孢粉形態(tài)、種內(nèi)分化變異，為解決長(zhǎng)期爭(zhēng)議的物種分類處理疑慮提供資料。同時(shí)，對(duì)11種1變種鳶尾屬植物的花粉生活力和柱頭可授性，以及4種鳶尾植物的種子休眠與萌發(fā)特性進(jìn)

5、行了研究，為鳶尾屬植物種質(zhì)資源的繁殖及育種創(chuàng)新和利用提供依據(jù)。本研究獲得的主要結(jié)果如下：
　　 1.基于27個(gè)形態(tài)性狀，對(duì)7種1變種鳶尾屬植物進(jìn)行了表型分支分析。經(jīng)簡(jiǎn)約分析，得到了4顆同等最大簡(jiǎn)約分支樹。結(jié)果表明：(1)馬藺作為白花馬藺的一個(gè)變種來處理比較合適；(2)四川鳶尾和薄葉鳶尾的親緣關(guān)系較銳果鳶尾近；(3)扁竹蘭和扇形鳶尾的關(guān)系較蝴蝶花更近。
　　 2.對(duì)9種1變種鳶尾屬植物的核型進(jìn)行了觀察和分析，其中四川鳶尾、

6、薄葉鳶尾、銳果鳶尾、白花馬藺、扁竹蘭和德國鳶尾的核型為首次報(bào)道。這些物種的核型公式如下：四川鳶尾2n=26=12m(4SAT)+12sm(2SAT)+2st;薄葉鳶尾2n=26=14m(2SAT)+10sm(4SAT)+2st;銳果鳶尾2n=26=12m+12sm+2st(2SAT);白花馬藺2n=40=28m+10sm+2st;扁竹蘭2n=32=8m+18sm+6st;德國鳶尾2n=40=16m+20sm+4st。金脈鳶尾，鳶尾，馬藺

7、的核型公式分別為2n=40=18m+22sm(2SAT)；2n=28=16m+12sm+6st(6SAT);2n=40=18m+16sm+6st(6SAT)。研究結(jié)果表明：(1)馬藺作為白花馬藺的變種是可行的：(2)四川鳶尾、薄葉鳶尾和銳果鳶尾是三個(gè)親緣關(guān)系很近的獨(dú)立物種；(3)扇形鳶尾和扁竹蘭、蝴蝶花能從染色體水平上區(qū)分開來。
　　 3.對(duì)四川鳶尾11種1變種進(jìn)行了孢粉形態(tài)學(xué)研究。結(jié)果顯示：(1)白花馬藺和馬藺花粉大小相似，形

8、狀、萌發(fā)孔、外壁紋飾和網(wǎng)脊形態(tài)相同，網(wǎng)脊寬度不同；(2)四川鳶尾、薄葉鳶尾和銳果鳶尾三者之間的花粉形狀、外壁紋飾和網(wǎng)脊形態(tài)相同，均無明顯萌發(fā)孔，銳果鳶尾花粉較薄葉鳶尾和四川鳶尾小，表明這3個(gè)物種的親緣關(guān)系較近；(3)蝴蝶花和扁竹蘭花粉大小基本相同，前者形狀為扁球形，后者為近球形；萌發(fā)器官、表面紋飾和網(wǎng)脊形態(tài)相同，網(wǎng)眼內(nèi)無顆粒，表明該兩物種親緣關(guān)系較近；(4)扇形鳶尾與蝴蝶花和扁竹蘭二者相比，在花粉粒大小，表面紋飾均上均有較大差異，表明扇

9、形鳶尾與蝴蝶花和扁竹蘭的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。本研究還討論了鳶尾屬五個(gè)亞屬的花粉形態(tài)特征及演化趨勢(shì)。
　　 4.對(duì)四川鳶尾9種1變種的nrDNAITS序列進(jìn)行分析，構(gòu)建了ITS系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果表明：(1)采自四川同一地點(diǎn)的白花馬藺和馬藺聚為一個(gè)小支，支持率非常高為98％，另外兩個(gè)來自不同地點(diǎn)的白花馬藺和馬藺間分別聚為兩個(gè)不同的小支，說明兩者間不同地理分布，分化較大；(2)四川鳶尾、薄葉鳶尾和銳果鳶尾三物種聚為一大支，其中四川鳶尾和薄葉鳶

10、尾聚為一小支。說明四川鳶尾和薄葉鳶尾的關(guān)系較銳果鳶尾為近；(3)扁竹蘭和蝴蝶花聚為一小支，扇形鳶尾單獨(dú)聚為一支，推測(cè)扁竹蘭和蝴蝶花的關(guān)系比扇形鳶尾要近。
　　 5.對(duì)10種1變種鳶尾屬物種花粉生活力和柱頭可授性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：(1)10種1變種鳶尾花粉活力最佳狀態(tài)均為12:00-14:00左右，柱頭可授性的最佳狀態(tài)出現(xiàn)在10:00-14:00左右；(2)花藥顏色變化和柱頭顏色變化不能表現(xiàn)花粉活力高低和柱頭可授性的強(qiáng)弱。

11、r>　　 6.對(duì)4個(gè)鳶尾屬物種的種子休眠特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：(1)鳶尾、金脈鳶尾、白花馬藺和扁竹蘭4物種沒有物理休眠；(2)4物種均為光敏性休眠種子。其中，金脈鳶尾、白花馬藺和扁竹蘭3物種在沒有光照的條件下，種子不能萌發(fā)，會(huì)進(jìn)入強(qiáng)迫休眠狀態(tài)；(3)金脈鳶尾、白花馬藺和扁竹蘭的種皮含有抑制物，3物種具有生理休眠。
　　 7.對(duì)4個(gè)鳶尾屬物種的種子萌發(fā)特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：(1)種皮對(duì)金脈鳶尾、白花馬藺和扁竹蘭發(fā)芽的機(jī)械