铅、镉单一及复合胁迫条件下笔筒树生活史的比较研究
发布时间：2021-08-19 08:03
桫椤科植物是研究植物的起源与进化、地理区系、生态适应、古气候等方面的重要材料,曾由于生境破碎化和丧失而连续处于濒危状态。由于桫椤科是极其罕见的木本蕨类植物,故研究主要集中在孢子体时期的形态分类学、分子系统发育、孢子培养、适应性进化等方面,关于配子体时期研究较少。Pb、Cd是常见的污染物且非植物发育必需元素,会影响地上部分植物的发育生长、物种多样性及环境的稳态,对蕨类植物生长发育的影响的研究也主要集中在蕨类植物孢子体的生理响应、耐性特征、对生态修复的应用等,对生活史中重要的配子体世代的研究薄弱。因此本文选择桫椤科代表植物笔筒树为实验材料,采用了1/2MS半固体培养基培养和土壤培养,通过光学显微镜观察及性器、胚胎的连续石蜡切片法,研究了不同浓度的铅、镉单一及复合胁迫对笔筒树孢子萌发、配子体发育过程、性器发育、胚胎发育、孢子体发育等整个生活史的影响,并进行了性状特征的比较,探究笔筒树生殖受到限制的原因以及与重金属污染的关系,为我国桫椤科植物的相关保护工作提供参考。研究结果表明:（1）笔筒树孢子萌发时间平均为5d,萌发方式为书带蕨型（Vittaria-type）。外源Pb2+、Cd2+处理后孢...
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-铅、镉单一及复合胁迫对笔筒树孢子萌发时间的影响
第2章Pb、Cd单一及复合胁迫对笔筒树配子体发育的影响3降低。高浓度Cd2+胁迫后，孢子萌发率仅50%左右；而高浓度的Pb2+、Cd2+复合胁迫孢子萌发率已经明显低于50%，随着胁迫浓度的升高，孢子萌发率逐渐降低。图2-2铅、镉单一及复合胁迫对笔筒树孢子萌发率的影响注：不同字母代表组间多重比较差异显著（p<0.05）Fig.2-2EffectofsingleandcombinedstressofPb2+andCd2+onsporegerminationrateofSphaeropterislepiferaNote:Thedifferentsuperscriptsindicatesignificantdifferenceinmultiplecomparisonsbetweengroups(p<0.05)2.3.2原丝体正常培养条件下笔筒树孢子培养8d左右，原丝体开始形成。破裂的孢子中原叶体母细胞进行初次纵向分裂，产生管状细胞，内部叶绿体分布均匀，横向一侧有透明假根，与孢子发育方向形成90°角（图版2-2，）。正常培养条件下0d左右，三细胞原丝体（图版2-2，2）、多细胞原丝体增多，孢子内部油滴体积明显减校还可见细胞顶端横向分裂产生分叉，细胞内的叶绿体随之分布为放射状（图版2-2，3）。重金属胁迫后，笔筒树多细胞原丝体形成时间明显长于对照组。较高浓度Cd2+胁迫下，原丝体细胞形态与对照组相比具有明显不规则现象，孢子内油滴解体，假根末端膨大，内部浑浊（图版2-2，4）。Pb2+胁迫后原丝体也有细胞不规则现象，细胞内叶绿体减少，整体颜色偏黄绿色，假根明显弯曲（图版2-2，5）。80+0.8mg·kg-Pb2++Cd2+复合胁迫浓度条件下，原丝体细胞大孝形态不一，内部叶绿体数量锐减，细胞中空透明，假根生长异常，上下两端粗细不一致，末端膨大且弯曲，长
第2章Pb、Cd单一及复合胁迫对笔筒树配子体发育的影响7combinedstressconcentration图2-3铅、镉单一及复合胁迫对笔筒树早期配子体发育的影响注：不同字母代表组间多重比较差异显著（p<0.05）Fig.2-3EffectofsingleandcombinedstressofPb2+andCd2+onearlygametophytedevelopmentofSphaeropterislepiferaNote:Thedifferentsuperscriptsindicatesignificantdifferenceinmultiplecomparisonsbetweengroups(p<0.05)由图2-3可知，随着重金属胁迫浓度的升高，笔筒树丝状体、片状体、原叶体出现时间均出现不同程度的延长。丝状体阶段，P、C浓度条件下丝状体的出现时间与对照组相比无显著差异。其中C某一处理组的丝状体出现时间甚至短于对照组的8.33d。其他处理组均与对照组相比显著延长，且随着浓度的升高丝状体出现时间随之延长，在P4C4处理组达到了最长时间为平均30.67d。片状体阶段，仅C处理组与对照组相比出现时间变化不显著，其他处理组均随着胁迫浓度的增加而片状体出现时间显著延长。P、P2处理组间时间变化不显著，C-C4各处理组间差异显著。PC-P4C4各处理组间差异同样显著，且在P4C4时达到最高值为平均出现天数43d。原叶体阶段，对照组原叶体出现时间为平均24.33d。P、C处理组与其相比差异不显著。其他各处理组均与对照组相比差异显著，且在P4C4达到了最长的出现时间即平均时间57.67d。2.3.5叶绿体正常培养条件下，笔筒树细胞内叶绿体呈两种形态，一种近似椭球形，直径约3μm；一种为聚集状态的圆球形，直径约2μm，颜色呈明亮的绿色，在细胞
【参考文献】：
期刊论文
[1]幕阜山脉石松类和蕨类植物多样性及生物地理学特征[J]. 姬红利,詹选怀,张丽,彭焱松,周赛霞,胡菀. 生物多样性. 2019(11)
[2]浙江景宁畲族自治县石松类和蕨类植物区系研究[J]. 王宗琪,许元科,林坚,梅旭东,吴东浩. 亚热带植物科学. 2019(03)
[3]遮荫对东北地区四种可食用蕨类植物生长和光合特征的影响[J]. 王艳林,高姗姗,何兴元,李岩,李佩洋,张粤,赵大伟,仲庆林,陈玮. 生态学杂志. 2019(08)
[4]广东中山香山自然保护区蕨类植物区系分析[J]. 邓志芳,张迪,张毅,林书航,蒋谦才,王家彬. 林业与环境科学. 2019(03)
[5]中国产桫椤类配子体在不同基质胁迫下的形态畸变多样性研究[J]. 肖湘,陈贵菊,张雪,纪善博,刘保东. 西北植物学报. 2019(06)
[6]铅与镉胁迫对桫椤科笔筒树精子行为和形态的影响[J]. 张雪,向建英,肖湘,纪善博,刘保东. 西北植物学报. 2019(05)
[7]草海国家级自然保护区蕨类植物区系[J]. 骆强,葛传龙,冯图,张春,余丹凤,李望军. 种子. 2019(04)
[8]峨眉山桫椤种群结构与动态特征[J]. 吉也,曹孟岩,白楚锋,金林琦,李畅,李萍. 西北植物学报. 2019(03)
[9]重金属污染土壤植物修复研究现状与展望[J]. 任海彦,胡健,胡毅飞. 江苏农业科学. 2019(01)
[10]霸王岭自然保护区黑桫椤种群结构特征分析[J]. 谢春平,赵柏松,刘大伟,方彦. 四川农业大学学报. 2018(06)
硕士论文
[1]笔筒树性别分化与DNA甲基化关系的研究[D]. 王炜.哈尔滨师范大学 2019
[2]卤蕨（Acrostichum aureum）和中华水韭（Isoetes sinensis）生活史的比较研究[D]. 檀龙颜.哈尔滨师范大学 2010
[3]华东蹄盖蕨对铅和砷胁迫的生理响应与抗逆性[D]. 贾恒.南京林业大学 2010
本文编号：3351037
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-铅、镉单一及复合胁迫对笔筒树孢子萌发时间的影响
第2章Pb、Cd单一及复合胁迫对笔筒树配子体发育的影响3降低。高浓度Cd2+胁迫后，孢子萌发率仅50%左右；而高浓度的Pb2+、Cd2+复合胁迫孢子萌发率已经明显低于50%，随着胁迫浓度的升高，孢子萌发率逐渐降低。图2-2铅、镉单一及复合胁迫对笔筒树孢子萌发率的影响注：不同字母代表组间多重比较差异显著（p<0.05）Fig.2-2EffectofsingleandcombinedstressofPb2+andCd2+onsporegerminationrateofSphaeropterislepiferaNote:Thedifferentsuperscriptsindicatesignificantdifferenceinmultiplecomparisonsbetweengroups(p<0.05)2.3.2原丝体正常培养条件下笔筒树孢子培养8d左右，原丝体开始形成。破裂的孢子中原叶体母细胞进行初次纵向分裂，产生管状细胞，内部叶绿体分布均匀，横向一侧有透明假根，与孢子发育方向形成90°角（图版2-2，）。正常培养条件下0d左右，三细胞原丝体（图版2-2，2）、多细胞原丝体增多，孢子内部油滴体积明显减校还可见细胞顶端横向分裂产生分叉，细胞内的叶绿体随之分布为放射状（图版2-2，3）。重金属胁迫后，笔筒树多细胞原丝体形成时间明显长于对照组。较高浓度Cd2+胁迫下，原丝体细胞形态与对照组相比具有明显不规则现象，孢子内油滴解体，假根末端膨大，内部浑浊（图版2-2，4）。Pb2+胁迫后原丝体也有细胞不规则现象，细胞内叶绿体减少，整体颜色偏黄绿色，假根明显弯曲（图版2-2，5）。80+0.8mg·kg-Pb2++Cd2+复合胁迫浓度条件下，原丝体细胞大孝形态不一，内部叶绿体数量锐减，细胞中空透明，假根生长异常，上下两端粗细不一致，末端膨大且弯曲，长
第2章Pb、Cd单一及复合胁迫对笔筒树配子体发育的影响7combinedstressconcentration图2-3铅、镉单一及复合胁迫对笔筒树早期配子体发育的影响注：不同字母代表组间多重比较差异显著（p<0.05）Fig.2-3EffectofsingleandcombinedstressofPb2+andCd2+onearlygametophytedevelopmentofSphaeropterislepiferaNote:Thedifferentsuperscriptsindicatesignificantdifferenceinmultiplecomparisonsbetweengroups(p<0.05)由图2-3可知，随着重金属胁迫浓度的升高，笔筒树丝状体、片状体、原叶体出现时间均出现不同程度的延长。丝状体阶段，P、C浓度条件下丝状体的出现时间与对照组相比无显著差异。其中C某一处理组的丝状体出现时间甚至短于对照组的8.33d。其他处理组均与对照组相比显著延长，且随着浓度的升高丝状体出现时间随之延长，在P4C4处理组达到了最长时间为平均30.67d。片状体阶段，仅C处理组与对照组相比出现时间变化不显著，其他处理组均随着胁迫浓度的增加而片状体出现时间显著延长。P、P2处理组间时间变化不显著，C-C4各处理组间差异显著。PC-P4C4各处理组间差异同样显著，且在P4C4时达到最高值为平均出现天数43d。原叶体阶段，对照组原叶体出现时间为平均24.33d。P、C处理组与其相比差异不显著。其他各处理组均与对照组相比差异显著，且在P4C4达到了最长的出现时间即平均时间57.67d。2.3.5叶绿体正常培养条件下，笔筒树细胞内叶绿体呈两种形态，一种近似椭球形，直径约3μm；一种为聚集状态的圆球形，直径约2μm，颜色呈明亮的绿色，在细胞
【参考文献】：
期刊论文
[1]幕阜山脉石松类和蕨类植物多样性及生物地理学特征[J]. 姬红利,詹选怀,张丽,彭焱松,周赛霞,胡菀. 生物多样性. 2019(11)
[2]浙江景宁畲族自治县石松类和蕨类植物区系研究[J]. 王宗琪,许元科,林坚,梅旭东,吴东浩. 亚热带植物科学. 2019(03)
[3]遮荫对东北地区四种可食用蕨类植物生长和光合特征的影响[J]. 王艳林,高姗姗,何兴元,李岩,李佩洋,张粤,赵大伟,仲庆林,陈玮. 生态学杂志. 2019(08)
[4]广东中山香山自然保护区蕨类植物区系分析[J]. 邓志芳,张迪,张毅,林书航,蒋谦才,王家彬. 林业与环境科学. 2019(03)
[5]中国产桫椤类配子体在不同基质胁迫下的形态畸变多样性研究[J]. 肖湘,陈贵菊,张雪,纪善博,刘保东. 西北植物学报. 2019(06)
[6]铅与镉胁迫对桫椤科笔筒树精子行为和形态的影响[J]. 张雪,向建英,肖湘,纪善博,刘保东. 西北植物学报. 2019(05)
[7]草海国家级自然保护区蕨类植物区系[J]. 骆强,葛传龙,冯图,张春,余丹凤,李望军. 种子. 2019(04)
[8]峨眉山桫椤种群结构与动态特征[J]. 吉也,曹孟岩,白楚锋,金林琦,李畅,李萍. 西北植物学报. 2019(03)
[9]重金属污染土壤植物修复研究现状与展望[J]. 任海彦,胡健,胡毅飞. 江苏农业科学. 2019(01)
[10]霸王岭自然保护区黑桫椤种群结构特征分析[J]. 谢春平,赵柏松,刘大伟,方彦. 四川农业大学学报. 2018(06)
硕士论文
[1]笔筒树性别分化与DNA甲基化关系的研究[D]. 王炜.哈尔滨师范大学 2019
[2]卤蕨（Acrostichum aureum）和中华水韭（Isoetes sinensis）生活史的比较研究[D]. 檀龙颜.哈尔滨师范大学 2010
[3]华东蹄盖蕨对铅和砷胁迫的生理响应与抗逆性[D]. 贾恒.南京林业大学 2010
本文编号：3351037
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