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矮沙冬青在民勤荒漠区不结实机理研究
严子柱
完成单位甘肃省治沙研究所
登记(发布)日期2017
中文摘要1、课题来源与背景 “矮沙冬青在民勤荒漠区不结实机理研究”(1506RJZA156)是甘肃省科技厅于2015年7月下达,由甘肃省治沙研究所承担的甘肃省自然科学基金项目。经过项目组两年多时间的研究与总结,完成了项目合同中所规定的各项任务,达到了预期目标。 2、研究目的与意义 矮沙冬青(Ammopiptanthus nsnus Cheng f.)又名新疆沙冬青、小沙冬青、矮黄花木,为豆科沙冬青属植物,是亚洲中部荒漠区特有的常绿阔叶小灌木。其体内含有多种特殊类型的生物化学成分,是生物碱和高活性植物抗冻蛋白研究、提取和转接的珍贵材料,也是特种基因片断的稀有载体;矮沙冬青枝、叶可入药,能祛风、活血、止痛,外用主治冻疮、慢性风湿性关节炎等,具有很高的药用价值和经济价值。其历史起源悠久,是古老的第三纪孑遗种,在研究古地理、古气候、植物系统发育和荒漠地区生物多样性变化中具有重要的中介意义。 目前,国内学者对矮沙冬青的研究主要集中在资源调查、生物学特性、细胞学、胚胎学、引种、生理生态特性及物候等方面,而对矮沙冬青在引种区不结实的研究尚未见报道。民勤沙生植物园自1994年从新疆原产地引了矮沙冬青种子,进行了育苗试验,但经过20年的生长发育,发现矮沙冬青虽然长势正常,但少见开花,未见结实。为此,我们拟开展相关研究,以解决矮沙冬青在引种地不结实的问题。 3、主要结论 (1)民勤荒漠区气候因子与原产地差异极不明显,因此,气候因子对矮沙冬青正常生长和结实性的影响不显著。 (2)在民勤荒漠区地理环境因子中,除土壤质地对矮沙冬青开花结实有重要影响外,其他环境因子的影响都不大。 (3)在民勤荒漠区两种迁地保护沙冬青物候相比较,矮沙冬青要早于蒙古沙冬青。矮沙冬青和蒙古沙冬青在花期遗传学方面,并无特殊差异,但在后期的花序分化中存在明显差异,这主要是环境因素和影响开花物候的气候因子作用的结果。 (4)在民勤荒漠区,春季施肥+灌水对矮沙冬青开花结实性影响非常大,只灌水也有影响,但不显著。 (5)在民勤干旱荒漠区,两种沙冬青种子萌发率和发芽势曲线基本相同,但在不同PEG6000浓度处理下,蒙古沙冬青的种子萌发率和发芽势均高于新疆沙冬青,尤其是浓度为12%时的相差值最高。 (6)在4%的PEG6000胁迫处理下,两种沙冬青的种子萌发率,胚芽胚根长均和对照接近,而浓度大于4%时受到抑制,且浓度越大,受抑制程度越大。 (7)高浓度PEG6000处理,蒙古沙冬青比新疆沙冬青早开始萌发,浓度为24%时仍有2.22%萌发率,而新疆沙冬青为零。 (8)蒙古沙冬青种子萌发率,发芽势,胚芽胚根长均大于新疆沙冬青,表明蒙古沙冬青抗旱能力高于新疆沙冬青。 (9)新疆沙冬青在24% PEG6000处理下无种子萌发,而当复水后萌发率较高。 4、创见与创新 (1)发现了珍稀濒危植物矮沙冬青在民勤沙区引种后不结实的科学问题。 (2)用生殖生态学的原理和方法,探索引种矮沙冬青在民勤沙区不结实机理,为矮沙冬青种质资源迁地保存提供科学理论依据。 5、经济、社会、生态效益 项目为基础类研究项目,通过研究掌握了矮沙冬青在民勤干旱荒漠区迁地保护中不结实的原因和机理,为迁地保护矮沙冬青这一珍贵的野生植物资源免遭灭绝厄运,解决其自然更新难题,扩大其迁地保存面积,建设生态环境,对其他干旱荒漠区迁地保护矮沙冬青提供理论帮助,为解决其他迁地保护植物不结实研究具有指导意义。 6、历年获奖情况 无 七、成果简介 本项目应用生殖生物学生殖节律对环境的适应性原理,通过查阅和观测矮沙冬青原产地的气象、水分、土壤、地形地貌、种群结构等生境条件,研究引种矮沙冬青在民勤荒漠区与原产地的生存环境差异,解决了矮沙冬青在引种区不结实与生存环境之间的关系问题。研究表明:矮沙冬青在民勤荒漠区不结实的主要原因是土壤肥力的问题,跟气候因子和其他环境因子关系不大。应用生殖生态学植物开花生物学理论,通过观测引种矮沙冬青在引种区花形态特征、开花时间、开花持续期、开花同步性,开花类型、数量、花的生殖特征,花粉成熟期,花粉活力、散粉高峰期,传粉特征、传粉媒介等指标,研究引种矮沙冬青在民勤沙区的开花生物学特性,解决引种矮沙冬青在引种区不结实的遗传学问题。弄清了矮沙冬青的开花物候及花期开花生物学特征。结果表明矮沙冬青在民勤荒漠区开花物候比蒙古沙冬青提前3-5天,容易受到低温冻害和大风的影响,导致花芽发育失败而不能开花结实。通过研究了干旱胁迫对种子萌发和幼苗生长的影响,探讨了经PEG6000处理后复水种子的萌发恢复能力。结果表明:矮沙冬青在迁地保护地受到的干旱胁迫比蒙古沙冬青要大,不易发芽。
中文关键词矮沙冬青 ; 迁地保护 ; 结实
成果类型基础理论
语种中文
国家中国
中图法分类号S793.9
URLhttp://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001780742
来源机构甘肃省治沙研究所
资源类型成果
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243881
推荐引用方式
GB/T 7714
严子柱. 矮沙冬青在民勤荒漠区不结实机理研究[Z]. 基础理论,2017.
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