黄竹和巨龙竹交配系统的初步研究

发布时间：2018-04-21 14:12

本文选题：牡竹属 + 交配系统　；参考：《中国林业科学研究院》2017年硕士论文

【摘要】：牡竹属(Dendrocalamus Nees)现知约40余种,云南是其现代分布中心。牡竹属中绝大多数的种类秆型高大,笋材两用,是亚、非洲热带亚热带地区最重要的经济竹子之一,也是当地具有重要经济价值的林木种质资源。在自然条件下竹子开花结实现象很少见,其有性繁殖机制一直没有被科学家详细的研究。目前,国内外竹子繁育系统的研究主要集中在繁殖生物学方面,尤其是花开放式样、花各性器官的寿命及花粉形态和生活力等方面。近年来云南分布的牡竹属多个竹种出现零星或群体开花结实现象,为研究竹子有性繁殖机制创造了机遇。本研究利用黄竹(零星、群体)和巨龙竹(零星)开花结实种群为研究对象,利用本研究组前期开发的SSR分子标记采用两种亲本分析软件CERVUS 3.0.6和COLONY 2.0对零星开花和群体开花的两种牡竹属竹子进行子代父本分析,估算群体和零星两种开花结实条件下的竹子种群自交、异交比率,分析雄性繁殖适合度和花粉散布式样等交配系统重要参数,从而比较全面地了解两个竹种的繁育系统特征。同时,我们还将两个不同软件的分析结果与经典传粉试验的结果进行了比较,认为CERVUS 3.0.6软件分析的结果与其相一致。所以本论文摘要仅列出了CERVUS的主要研究结果。另外,本文还调查了零星和群体开花结实的黄竹种群3年中的自然更新过程和结果。CERVUS主要的研究结果有:1、零星开花的巨龙竹。我们分别于2013年和2015年各采集4株零星开花的巨龙竹竹丛(候选父本)分别共获得126个和133个子代个体。其中分别于2013年3月和6月采样2次,且这2次属于不同开花时期,各采集到107个和19个子代。CERVUS在80%的可信度水平下,可分别为2013年零星开花的巨龙竹的87个子代确定父本来源,且均为异交产生,没有检测到自交后代。2015年的样品中,128个个体可以确定父本。其中,自交产生的个数有37个,占已确定父本的28.9%;异交产生的子代数有91个,占已确定父本的71.1%。因此,我们推测,巨龙竹在零星开花结实条件下,其交配系统主要以异交为主,且自交可亲和。2、零星开花的黄竹。我们于2013年采集零星开花的黄竹种群8株作为候选父本,共获得101个子代。在80%的置信区间内,CERVUS可为19个个体确定父本,其中自交个数为12个,占已确定父本的63.2%;异交个数为7个,占已确定父本的36.8%。因此,我们推测零星开花结实条件下的黄竹种群,其交配系统是以自交为主的混合交配系统。3、群体开花的黄竹。2013年采集11株群体开花的黄竹作为候选父本,共获得350个子代进行亲本分析。在80%的置信区间内,可为75个个体确定父本,其中自交后代数为6个,占已确定父本的8%;异交子代数为69个,占已确定父本的92%。2014年采集群体开花黄竹种群的5个候选父本共240个子代,可为36个个体推测出父本来源,有9个为自交子代,占已确定父本的25%;异交子代数为27个,占已确定父本的75%;因此,我们推测群体开花结实条件下黄竹种群,其交配系统是以异交为主的混合交配系统。4、花粉散布的距离和繁殖适合度分析。零星开花结实的巨龙竹样丛中,检测到的有效花粉散布距离为0 4377.9m。巨龙竹的有效花粉散布范围较宽,这可能与土蜂等昆虫在花期传粉有密切联系。零星开花的黄竹种群,有效花粉的散布距离为0-72m,但主要集中在0米处,即为自交产生的后代,这可能与检测出的子代的父本数少有关。群体开花的黄竹种群,有效花粉传播的距离0-90m。有效花粉的散布距离与父本繁殖适合度的关系分析结果显示:随着母本与父本交配距离的增加,交配成功的几率变小,花粉流的强度减弱。5、零星和群体开花结实的黄竹种群的自然更新。我们调查了零星和群体开花结实的黄竹种群3年内的自然更新情况,结果显示黄竹种群自然结实率较低,为1.76%~7.49%,群体开花的结实率要显著高于零星开花的种群。幼苗死亡率高,零星开花样地的幼苗在2年内全部死亡,由于母本也死亡,导致自然更新失败。群体开花的种群在2年后,仍然有相当数量的幼苗存活,而且秆高和秆茎增长显著;同时,在该居群2年后踏查结果显示自然更新状况良好。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S795

【参考文献】