《毛茛目植物花瓣蜜腺的結構、發育及其演化》是依託陝西師範大學，由張小卉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：毛茛目植物花瓣蜜腺的結構、發育及其演化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張小卉
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
花瓣蜜腺的分化和花瓣的演化密切相關，花瓣蜜腺的系統研究對於揭示花瓣的起源有重要的價值。毛茛目 (Ranunculales) 是真雙子葉植物最基部的分支之一，其花瓣蜜腺具有豐富的多樣性，但目前尚缺乏系統而全面的研究。本項目擬以毛茛目23種植物為研究對象，採用形態解剖、發育、生物化學、系統發育、性狀重建等研究方法，進行（1）蜜腺在花瓣上的位置、大小、形狀及結構等特徵研究；（2）花瓣蜜腺形態發育特徵研究；（3）超微結構研究（如蜜腺發育過程中，蜜腺薄壁細胞、伴胞、篩管分子、表皮、分泌腺毛等細胞的動態變化，蜜腺維管組織結構與蜜汁濃度關係等）；（4）性狀祖先狀態重建：基於分子系統學的最新研究結果、運用進化分析軟體，分析和探討花瓣蜜腺在毛茛目不同類群間的演化方式。通過闡明毛茛目花瓣蜜腺的發育解剖學特徵，揭示該目植物花瓣的演化規律，對進一步研究真雙子葉植物基部類群的花瓣演化奠定基礎。
結題摘要
對毛茛目23種植物的花瓣蜜腺進行了形態、結構和發育研究，其中（1）蜜腺在花瓣上的位置及其形態觀察結果顯示，花瓣分化為四類：無蜜腺組織，蜜腺組織凸出，蜜腺組織位於穴狀結構內，蜜腺組織隱藏於特化的花瓣囊、距或鱗片內；蜜腺結構主要由分泌表皮、泌蜜組織和維管組織組成，部分類群僅具有分泌表皮；（2）花瓣上蜜腺結構發生較晚，即花瓣原基增大為卵形或倒卵形，或延遲發育後即將成熟時； （3）掃描電子顯微鏡下花瓣表皮微形態顯示，花瓣不同區域的表皮細胞其大小形態均不相同，花瓣上表皮細胞類型的多少與花瓣的複雜程度相關（3-10種），花瓣上蜜腺的分泌表皮可以分為兩大類，細胞壁外凸（乳突狀）或細胞壁內陷（淺凹狀），與擴大表面積的功能相一致；（4）花瓣上蜜腺的超微結構顯示泌蜜組織的細胞較小，具有大的細胞核，細胞質濃厚，含有豐富的線粒體、內質網以及少量的質體，相鄰細胞間的胞間連絲髮達；分泌表皮的細胞外向壁上有明顯的微管道；（5）在系統樹上，各類群的花瓣蜜腺演化方式不同：i. 基部的罌粟科花瓣大、顏色鮮艷、但無蜜腺組織的分化, ii.木通科花瓣短小、綠色、倒匙形，花瓣上部（除短柄外）的表皮乳突狀、分化為具泌蜜功能的分泌表皮，部分花瓣上有氣孔；iii.小檗科中，花瓣形態分化多樣，花瓣大無分泌功能（如八角蓮和基部的南天竹），花瓣短小的紅毛七具分泌表皮（其花瓣上部細胞為乳突狀），或花瓣鮮艷同時基部分化出一對顯著的蜜腺突起（由分泌表皮、泌蜜組織及維管組織組成），或花瓣特化為短的距、分泌組織位於距的基部內側（由分泌表皮、泌蜜組織和維管束組成，如淫羊藿）；iv.毛茛科的花瓣分化最為多樣，花瓣無分泌結構（蜀側金盞花），花瓣上部分表皮特化形成分泌表皮（如黃連），花瓣基部特化形成一淺穴狀結構、蜜腺位於淺穴內（如太白美花草、紫花升麻），花瓣特化形成短的高腳杯狀、蜜腺位於杯底內側（如縱肋人字果），花瓣小基部特化為短距（如天葵）或花瓣大顏色鮮艷特化為長距（秦嶺耬斗菜、飛燕草）、蜜腺位於花瓣距基部內側，花瓣基部蜜腺被一鱗片狀結構所覆蓋（茴茴蒜）。整理相關實驗數據，已發表論文3篇（SCI源期刊），正在整理論文2篇。
