四川鳶尾屬植物的系統學及種子休眠與萌發(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學都存在很大的爭議。爭論的焦點主要在于：(1)白花馬藺I.lacteaPall.和馬藺I.lacteavar.chinensis(Fisch)Koidz.的分

2、類學問題?；谛螒B(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的分類學問題。趙毓棠(1980)認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，是兩個不同的物種。但高寶莼(1985)認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的分類學問題。趙毓棠(1980)報道扁竹蘭的花、果

4、與蝴蝶花近似，但有地上莖，葉片叢生于莖頂等特征又與扇形鳶尾近似，三者極易混淆。Waddick(1994)認為蝴蝶花、扁竹蘭可能是同一個物種的兩個變種。本研究通過形態(tài)學、孢粉學、染色體核型分析、細胞核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)、種內分化變異，為解決長期爭議的物種分類處理疑慮提供資料。同時，對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

5、行了研究，為鳶尾屬植物種質資源的繁殖及育種創(chuàng)新和利用提供依據。本研究獲得的主要結果如下：
　　 1.基于27個形態(tài)性狀，對7種1變種鳶尾屬植物進行了表型分支分析。經簡約分析，得到了4顆同等最大簡約分支樹。結果表明：(1)馬藺作為白花馬藺的一個變種來處理比較合適；(2)四川鳶尾和薄葉鳶尾的親緣關系較銳果鳶尾近；(3)扁竹蘭和扇形鳶尾的關系較蝴蝶花更近。
　　 2.對9種1變種鳶尾屬植物的核型進行了觀察和分析，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親緣關系很近的獨立物種；(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.對四川鳶尾11種1變種進行了孢粉形態(tài)學研究。結果顯示：(1)白花馬藺和馬藺花粉大小相似，形

8、狀、萌發(fā)孔、外壁紋飾和網脊形態(tài)相同，網脊寬度不同；(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個物種的親緣關系較近；(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、表面紋飾和網脊形態(tài)相同，網眼內無顆粒，表明該兩物種親緣關系較近；(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系較遠。本研究還討論了鳶尾屬五個亞屬的花粉形態(tài)特征及演化趨勢。
　　 4.對四川鳶尾9種1變種的nrDNAITS序列進行分析，構建了ITS系統發(fā)育樹。結果表明：(1)采自四川同一地點的白花馬藺和馬藺聚為一個小支，支持率非常高為98％，另外兩個來自不同地點的白花馬藺和馬藺間分別聚為兩個不同的小支，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，扇形鳶尾單獨聚為一支，推測扁竹蘭和蝴蝶花的關系比扇形鳶尾要近。
　　 5.對10種1變種鳶尾屬物種花粉生活力和柱頭可授性進行了研究。結果表明：(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花粉活力高低和柱頭可授性的強弱。

11、r>　　 6.對4個鳶尾屬物種的種子休眠特性進行了研究。結果表明：(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)，會進入強迫休眠狀態(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4個鳶尾屬物種的種子萌發(fā)特性進行了研究。結果表明：(1)種皮對金脈鳶尾、白花馬藺和扁竹蘭發(fā)芽的機械