加拿大一枝黄花（Solidago canadensis L.）是一种严重的外来入侵杂草，在我国华东地区快速扩散，对当地的多样性、环境以及生产生活有较大的影响，引发了社会的广泛关注。本文为了探究不同地理细胞型的加拿大一枝黄花的生长特性及繁殖特性，设置了同质园试验，比较研究了不同地理细胞型植株的株高、分蘖、结实量以及萌发率，并观察原产地二倍体种群随时间的胚胎发育情况。结果表明，入侵地多倍体的株高显著高于其余地理细胞型的株高，而原产二倍体在南京同质园中的分蘖数是最多的，但是不结实，入侵地四倍体和六倍体结实，结实量分别是46725.5粒/株和47389.5粒/株，萌发率分别为58.9％和57.4％。原产地二倍体不结实的主要原因是胚胎败育，发生胚胎败育的关键时期是授粉后40d。本研究为多倍化增强加拿大一枝黄花的株高和有性繁殖能力，进而导致其成功入侵提供了理论依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
文献综述1
1.1入侵物种加拿大一枝黄花 2
1.2加拿大一枝黄花的多倍化 2
1.3加拿大一枝黄花的胚胎发育研究现状以及温度对其胚胎发育的影响 2
1.4研究意义4
2.材料与方法4
2.1实验材料 4
2.2实验方法 5
2.2.1加拿大一枝黄花的授粉与株高分蘖数结实量的统计 4
2.2.2整体透明化胚胎观察4
2.2.3种子萌发率的测定4
2.2.4数据处理分析4
3结果分析4
3.1同质园中不同地理细胞型植株株高和分蘖数的统计 5
3.2同质园中不同地理细胞型植株结实量和萌发率的统计 5
3.3同质园中原产地二倍体的胚胎发育观察 6
4讨论7
致谢8
参考文献8
同质园种植下不同地理细胞型加拿大一枝黄花繁殖特性研究
引言
文献综述
1.1入侵物种加拿大一枝黄花
入侵物种是指由于引入等原因造成，或者可能造成经济损失，损害生态环境以及人类 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
健康的外来种。这些入侵物种的繁殖与扩散并通过各种方式与本地物种竞争，在其入侵地往往会通过排挤本地物种形成单一优势群落，降低本地物种的多样性，严重威胁当地生态系统的结构和功能并改变种间的相互竞争关系，明显降低了其入侵地生态系统的物种多样性，最终导致生态系统功能退化[1]。外来植物入侵已成为生物多样性丧失的主因之一[2]。
多倍体是植物入侵成功的重要因素：（1）多倍体的预适应(preadaptation），相比于二倍体，多倍体植株的生长条件更倾向于新的环境，因此，在最早期发育阶段具有更高的存活率和适应性; （2）多倍体植株更大的遗传多样性可能有助于增加入侵性进化的后续适应的可能性。 （3）在杂交后可恢复有性生殖，或者相反选择无性生殖。（4）在没有合适配偶的情况下无性生殖。因此对外来入侵物种的研究中纳入倍性评估是十分必要的[3]。
加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)，又称金棒草；是菊科(Compositae)，一枝黄花属(Solidago )的多年生草本外来入侵植物。原生长于北半球的加拿大与美国，先后引进入欧洲，亚洲与大洋洲[4] 。于上个世纪三十年代作为观赏花卉引入中国，在上个世纪八十年代迅速扩散，逐渐成为恶性杂草，影响了被入侵地区的生态系统与物种多样性（其中在华东地区的扩散最为严重），引发了社会的高度重视与广泛关注。加拿大一枝黄花喜好在碱性低，偏酸性的壤土或者沙壤土中[5]，但其有着极强的适应性，能够耐阴，耐旱和耐寒。在繁殖上拥有有有性与无性相结合的生殖方式，是其得以快速扩散的一大原因。加拿大一枝黄花的成功入侵的原因有很多方面，包括化感作用[6][7][8][9][10]，对于菌根营养的利用[11][12]，高繁殖力等。加拿大一枝黄花作为为我国东部一种典型的外来入侵种，其已被列入“中国重要外来有害植物名录”。加拿大一枝黄花通过有性与无性繁殖相结合的方式，先通过种子传播在新分布区形成多个丛状分布的“卫星式”种群，再以地下茎状根以母株为中心向四周辐射状伸展生长，形成绵延成片的优势种群。又通过根与茎分泌的化感物质，强烈抑制其它植物的生长，将其它植物排挤出生境，从而形成单一种群，降低多样性。加拿大一枝黄花还能严重影响农作物产量和质量，造成城市绿化带的大面积枯黄死亡[13]。
1.2加拿大一枝黄花的多倍化
虽然加拿大一枝黄花在原产地以二倍体（2N=18）居多，但是研究发现，入侵中国的加拿大一枝黄花则只有四倍体(2N=36)和六倍体（2N=54）。与原产地二倍体相比，多倍体加拿大一枝黄花拥有更高的竞争能力：首先多倍体加拿大一枝黄花抗氧化酶Cu/ZnSOD活性较高，清除活性氧的机制也更高效[14]，特别是在抗热性等方面有所提高（这正是其能入侵中国的一个重要原因）入侵中国，并造成危害的加拿大一枝黄花仅为四倍体和六倍体，且六倍体的分布更广泛（不排除引进时就是四倍体和六倍体等原因）[15][16]。因此多倍体的加拿大一枝黄花对环境的适应性更好，繁殖能力都要更强，有着更强的入侵能力。
1.3加拿大一枝黄花的胚胎发育研究现状以及温度对其胚胎发育的影响
控制加拿大一枝黄花的有性繁殖是有效控制该物种入侵的重要途径：加拿大一枝黄花的繁育系统特点（如花粉活力与花柱活性等特征）降低了其自交概率而大大提升了异交概率。早期的研究表明加拿大一枝黄花自交不亲和，是专性异交种[17]。又有研究表明其雌蕊生活力持续时间大于雄蕊生活力持续时间，这种机制促进了其进行异花授粉，而即使在花粉活力与花柱活性两者都很高的时期，同一花序甚至同一克隆株的花柱与花粉之间也部亲和[18] 。这种机制也是导致加拿大一枝黄花遗传多样性的原因。加拿大一枝黄花的繁殖与其入侵地的气候环境息息相关。在花芽分化与孢子发育的重要阶段，这个阶段极其容易受到外界环境的影响，加拿大一枝黄花的这段时期避开了7，8月 温度最高的盛夏时段，从而避免了其有性繁殖受到温度湿度等环境因素打扰而失败。同时加拿大一枝黄花开花顺序是从上到下的，这是因为其花絮的发育是从顶端开始向下逐渐推迟的，这种性质提高了授粉成功，结实的几率[19]。因此研究其花芽分化，大小孢子与雌雄配子体的发育，以及开花授粉后，最后进入胚胎发育有着很重要的意义。因此温度作为影响胚胎发育的关键因素，了解温度对加拿大一枝黄花胚胎发育的影响也十分必要。
1.3.1加拿大一枝黄花胚胎发育过程的研究现状
（1）加拿大一直黄花的花絮组成与花芽分化
加拿大一枝黄花是由一个个头状花絮在分枝上以蝎尾状花絮排列，最后再组成圆锥花絮。花芽分化的过程由于受到温度等环境因素的影响，南京地区的花芽分化期主要集中在九月而非原产地加拿大的7月。整体分化的过程是先从顶端开始的，在八月下旬，顶端的营养期生长的宽叶逐渐转变为密集分布的窄叶而上部的叶片的腋芽向着圆锥花絮的一级分枝发展。到了九月，圆锥花絮逐渐形成，随着主枝与侧枝的不断伸长，其顶部密生叶的腋叶进一步分化出短枝，到了九月中旬，头状花序的绿色花芽以圆球状的形式在短枝的叶腋里密集发生，形成圆锥花絮。虽然分化过程相同，但是时间上各个分枝总是比顶端更晚一些，最低端的分枝与顶端相比，花芽分化要晚一周左右。

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