基于种子饱满度的鹅掌楸繁殖适合度分析开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：

掌握种子饱满度测定的方法；

基本掌握繁殖适合度的比较方法

2. 国内外研究现状分析

鹅掌楸作为古老的遗植物，在第三纪晚期时达到鼎盛，广布于北半球温带地区，到第四纪冰期后才开始灭绝，现仅存鹅掌楸和北美鹅掌楸两种。随着世界性物质资源多样性的保护意识逐步提高，对环境绿化的逐步重视，园林树木的需求量在不断增加，具有特殊叶形和花形且抗逆性强的鹅掌楸的需求量也在不断增加。而现在鹅掌楸屡遭滥伐，种子生命弱，发芽率很低。因此，开展鹅掌楸属繁殖适合度研究至关重要，它对于揭示鹅掌楸濒危因素及种内杂交育种有指导意义。

导致鹅掌楸濒危的因素有很多。地理的变迁、残存种群生态系统的变化、树种本身的生物学特性、天然群体种子萌发率低以及人为因素的影响，都可能使鹅掌楸濒危。1999年贺善安和郝日明对鹅掌楸的自然分布情况进行了分析。鹅掌楸主要分布在低海拔地区，更容易受到人为破坏的影响 ,现存天然分布的中国鹅掌楸往往分布于亚热带山地 ,被低海拔平原所间隔,地理分布点呈收缩集群趋势，中国东部鹅掌楸已明显呈岛状分布，长期处于生殖隔离状态，造成相互间基因交流的障碍，而且这星散分布的格局削弱了种群的规模，加大了鹅掌楸自交的可能性，增加了遗传上的不稳定性，导致种群生存能力减弱。2001年季孔庶和王章荣针对鹅掌楸属这两种植物的濒危现状提供了一系列的繁育策略。由于中国和北美鹅掌楸长期处于地理隔离，形成了不同的遗传基础，为种间杂交提供了可能性。从正交上来看，中国鹅掌楸的单株发芽率为5%，经杂交后可达到28%~90%；从反交上来看，北美鹅掌楸引到中国发芽率才1%，经杂交后可达25%，甚至到55.1%，从而为北美鹅掌楸的引种提供了可能。另一方面，也可以开展鹅掌楸的种内交配，扩大遗传基础，维护生物多样性。就种子本身的生理学特性而言，我们可以通过测定种子的饱满度来选取优良的种子进行培育。种子的饱满程度就是饱满种子占一批种子的百分比。对于种皮膜质和草质的农作物而言，通常采用水介容重进行估计，而对于种皮较厚的种子，软x射线摄影法是最常用的方法，但其需要辐射源，不仅成本高，还造成污染，所以人们采用剖面法估算种子充实程度，这一方法简单易行 ,但是由于采用目测的方法,测定结果主观因素较多,不利于重复测定和比较。为此，我国又对这一技术做了改进，采用图像分析软件对种子剖面进行测定，计算单粒种子的充实度,从而对种子的饱满度进行数字化测定。2013年肖盛元等人曾用此方法对人参种子饱满度测定进行了分析。1999年薛万新对软x射线造影技术在种子质量检验上的应用进行了探讨，主要是利用植物细胞膜的选择透过性，若种子保有活性，则不吸收重元素盐溶液；若种子失去活力，便会吸收该盐溶液，经软x射线照射后影片上会出现阴影。该方法可同时检测害虫、空壳率等。

综观这些研究进展，饱满度的测定有利于判断繁殖适合度，为鹅掌楸优良品种的选择奠定基础。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

利用软x射线法对鹅掌楸属树树种不同年限、不同种以及不同种源母本自由授粉种子饱满度进行测定，在此基础上得出并比较它们之间的种子饱满度。然后根据种子饱满度来计算得出鹅掌楸属树种不同种、不同种源母本的繁殖适合度，最后对结果加以分析比较。

研究计划：

4. 研究创新点

基于种子饱满度分析鹅掌楸繁殖适合度，进而比较分析鹅掌楸种间差异是本论文的特色。