紫花苜蓿根颈芽越冬期间幼叶细胞超微结构的适应性变化

为了探讨紫花苜蓿根颈芽越冬抗寒的细胞学机理,本研究以WL168为材料,应用透射电镜技术跟踪观察了根颈芽在自然越冬过程中幼叶细胞的超微结构变化。结果显示,1)在越冬期间,苜蓿根颈芽幼叶细胞超微结构发生了一系列积极适应低温的变化,主要表现为:质膜内陷,中央大液泡分割成多个小液泡,染色质凝集,质体变为月牙形或马蹄状,淀粉粒减少甚至消失,质壁分离等,细胞超微结构经过适应性调整,逐渐提高了根颈芽的抗寒能力。2)根颈芽在越冬期间同时存在白芽与褐芽两种发育状态,其中白芽幼叶细胞对越冬前的降温反应迟缓,直到土壤封冻后才完全形成抗寒结构,但是到了翌年早春,细胞超微结构变化快速,很早便解除抗寒状态,恢复生长。在整个越冬过程中白芽的抗寒性表现出4个不同的发育阶段:抗寒性增强期(10月下旬至12月中旬),抗寒性保持期(12月下旬至1月中旬),抗寒性减退期(1月下旬至2月下旬)和抗寒性解除期(3月初至3月中旬)。相反,褐芽幼叶细胞在入冬前对气温下降提前作出了反应,但在翌年早春对气温的回升却反应缓慢,到3月中旬,细胞结构依然保持抗寒特性。越冬期两种根颈芽的存在以及细胞超微结构响应低温的不同步性,是苜蓿越冬抗寒的一种适应策略。

紫花苜蓿根颈芽发育成枝过程中叶元的发生模式研究

叶元由节、节间、叶器官以及叶腋下的侧生分生组织组成,是植物茎枝生长发育的基本单位.本研究首次采用扫描电镜技术,通过跟踪观察WL168紫花苜蓿根颈芽从萌发至孕蕾期顶端分生组织的微形态发育过程,初步探讨了苜蓿叶元的发生发育规律.结果显示,在苜蓿叶元发生过程中,复叶原基以向顶式的模式形成.腋芽原基和复叶原基均起源于顶端分生组织,但两者并非同步生长,苜蓿叶元的发育过程由此表现出两种模式：模式Ⅰ和模式Ⅱ.模式Ⅰ,复叶原基发育能力强,腋芽原基在侧小叶原基形成后才出现,发育速度缓慢;模式Ⅱ,腋芽原基在托叶原基形成后便开始发生,相对模式Ⅰ发生时间提前,生长速度明显快于复叶原基和生长锥.苜蓿根颈芽在返青出土前,其叶元以模式Ⅰ发生,出土后,转变为模式Ⅱ.当地上叶元数增加到16～17 时,腋芽原基发育为花序,小花原基开始出现.分析表明,根颈芽叶元的发生由模式I转向模式Ⅱ是苜蓿营养生长向生殖生长转变的标志,苜蓿根颈芽在返青出土前已完成了其营养器官的发生,出土后即转入成花过渡期.

黄花苜蓿地下芽库构成及其数量特征研究

对来自我国新疆、内蒙古和俄罗斯的34份野生黄花苜蓿地下营养繁殖芽的类型、芽库数量特征及芽库组成结构进行了定株观测和分析。结果表明:黄花苜蓿营养繁殖芽在秋季生长旺盛并且已经形成了许多长度不等的短地下茎;二年生黄花苜蓿平均可产生45.13～48.55个芽/株,地下芽库由55.10%～62.86%的地下茎枝芽、36.78%～40.58%的根颈芽和0.26%～4.33%的根蘖芽组成。不同地理种群间芽库的数量没有显著差异,但种群内个体间芽库的数量存在较大差异。