福建苦苣苔科植物一新种——邵武报春苣苔

该研究描述了产于福建省邵武市的苦苣苔科(Gesneriaceae)报春苣苔属(Primulina)一新种——邵武报春苣苔(P. shaowuensis X. X. Su, Liang Ma & S. P. Chen)。形态学观察结果表明,邵武报春苣苔与休宁报春苣苔(P. xiuningensis)最相近,二者的主要区别为：邵武报春苣苔的花筒近钟形,在中部膨大;花冠乳白色;退化雄蕊3,顶端稍显头状。经核糖体ITS和两个质体标记(atpB rbcL 和 rpL32 trnL)进行系统发育分析结果表明,邵武报春苣苔在系统发育树上具有独立的位置,支持邵武报春苣苔为苦苣苔科植物一新种,且休宁报春苣苔和大齿报春苣苔(P. juliae)为其姐妹类群。     

钟冠报春苣苔(苦苣苔科)的分类鉴定

原唇柱苣苔属(Chirita Buch.-Ham. ex D. Don)为一个人为界定的属, 2011年在分子系统学研究的基础上对该属及其近缘属开展了系统发育重建工作,其中绝大部分的原唇柱苣苔属唇柱苣苔组(Sect. Gibbosaccus C. B. Clark)的物种被并入了广义报春苣苔属(Primulina Hance)。然而,由于历史原因和早期经典分类学在研究方法上的局限性以及对现报春苣苔属部分物种的营养器官与生殖器官的认知不够,该属下一些物种的分类仍存在一些问题,亟待深入研究。比如,在对中国和越南分布的苦苣苔科植物开展研究的过程中,作者发现两个报春苣苔属的物种——广布于中国西南和华南直至中南半岛中部的钟冠报春苣苔[Primulina swinglei(Merr.)Mich. Möller & A. Weber]命名人和原被认为是中国与广西特有种的疏花报春苣苔[P. laxiflora(W. T. Wang)Yin. Z. Wang]之间的鉴定存在分类学问题,需要进一步厘清两者之间的关系。该文对这两个物种进行了形态比较,同时通过对这两种植物的原始描述对比、植物标本检查、栽培观察以及野外实地观察,确定疏花报春苣苔是钟冠报春苣苔的异名。此外,还明确了钟冠报春苣苔的后选指定模式标本。     

牛耳朵传粉生物学研究

苦苣苔科(Gesneriaceae)报春苣苔属(Primulina Hance)是一个近年来备受关注的类群,其纷繁复杂的物种多样性和属下种间的特有分布引起了分类学家和植物学研究者的极大兴趣。该属除了极少数的物种如牛耳朵[(Primulina eburnea(Hance)Y. Z. Wang)]以外,绝大部分的物种为狭域分布或地方特有种,其分布范围很窄。为了揭示牛耳朵的传粉生物学和繁育系统对其生殖过程和拓殖能力的影响机制,作者系统地研究了牛耳朵的开花物候、花粉与柱头活性、访花昆虫的种类和访花行为、花粉胚珠比、OCI指数和套袋实验结实率,探究其传粉等生殖过程对牛耳朵的广布是否有正面影响。结果表明:牛耳朵的自然花期是3—5月,全花期约45 d,其中盛花期约20 d,单花期6～8 d; 开花后1～2 d花粉活力最强,开花前柱头没有可授性; 花粉胚珠比为537; 杂交指数为5; 去雌套袋、去雄套袋均无法结实,说明本种不存在无融合生殖; 与自然授粉相比,自花授粉结实率略低,异花授粉结实率略高,说明自交亲和; 牛耳朵的主要传粉者是花条蜂(Anthophora florea)和熊蜂(Bombus sp.)。花蜜产量较高、花粉量较大、花粉活力较强等特点,有利于牛耳朵完成传粉和结实的整个繁殖过程。因此,这一结果显然有利于牛耳朵的拓殖进而广布在我国华南至西南地区的喀斯特地区。     

桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔的开花动态及花粉活力和柱头可授性的比较

对桂林唇柱苣苔的两个居群(YZ居群和DB居群)和百寿唇柱苣苔的开花动态、花粉活力和柱头可授性进行了比较研究。结果表明,桂林唇柱苣苔的两个居群花期、单花持续期存在明显差异,DB居群的花期较YZ居群晚,但花期长于后者。YZ居群的花期、单花持续期与百寿唇柱苣苔的花期、单花持续期相近。三者开花过程相似。花粉活性和柱头可授性达最大的时间、持续时间在桂林唇柱苣苔的两个居群以及百寿唇柱苣苔之间具有明显差异。     

两种广西特有报春苣苔属(苦苣苔科)植物传粉生物学研究

通过野外观察和室内试验,对两种广西特有的桂林小花苣苔和阳朔小花苣苔的传粉生物学进行比较研究。结果表明:两种报春苣苔属植物花期从7月底至8月初;单花花期内花粉具有较高的活性,最高可达92.6%和94.5%;柱头可授性最高时可达90%和95%;花粉/胚珠比率(P/O)分别为110.28±17.45和229.65±18.00;柱头与花药之间存在着空间隔离,可防止自花授粉;在单花花冠裂片张开后第3天,花药开始散粉,但雌蕊在花朵刚开始开放时已伸长,待第3天时柱头已伸长到位于花冠筒口部,高于花药,便于接受异花花粉;该两种植物均不存在无融合生殖现象;两种报春巨苔属植物均高度自交亲和,但很难发生自发的自花授粉,必须依靠外力,因此传粉媒介对于结实率有重要影响,自然条件下基本不发生自花授粉;在自然状态下结实率明显低于两种人工授粉的结实率;小蜂和淡脉隧蜂是目前已知仅见的两种传粉者。     

珍稀濒危植物瑶山苣苔开花生物学及繁育系统研究

对仅分布于广西金秀老山自然保护区的国家Ⅰ级保护植物瑶山苣苔进行了开花生物学和繁育系统研究.结果显示:(1)瑶山苣苔花期从8月底至11月初,开花无固定时间.单花开放过程可分为萌动、露白、盛开、凋落4个阶段,且花朵具明显的增大再生长现象.(2)单花、花序、单株水平上的开花物候都表现出开花不同步性,单花花期约5~14 d,单花序花期约11~20 d,单株花期约8~20 d.花粉活力在散粉后6 d内相对较高,但花粉在野外通常于散粉3 d内被昆虫啃食完.(3)柱头在花药散粉时明显高于花药,便于接受异花花粉,柱头在散粉后第4天具可授性,可持续5~6 d.(4)瑶山苣苔杂交指数(OCI)为5,花粉-胚珠比(P/O)为379.64±145.61,繁育系统为兼性异交,自交亲和,传粉过程需要传粉媒介.研究表明,不稳定的传粉环境可能是该物种至濒的主要生殖生物学原因,自发自交"是其在开花期间对不稳定传粉环境的一种适应.     

圆唇苣苔属(Gyrocheilos)花柱侧偏弯折现象及其传粉适应机制

圆唇苣苔属(Gyrocheilos)是苦苣苔科的中国特有属,有5种,全部狭域分布在我国西南及广东的高海拔山区。圆唇苣苔属所有物种的花柱侧偏且花柱顶端呈90°弯折,使得柱头位于花开口的中央位置。这种独特的侧偏弯折花柱结构,说明圆唇苣苔属可能有着特殊的演化历史和适应机制。为揭示这种特殊的花柱侧偏弯折现象的发生范围、发育过程及其传粉适应机制,该研究在圆唇苣苔(Gyrocheilos chorisepalus)、折毛圆唇苣苔(G. retrotrichus)和微毛圆唇苣苔(G. microtrichus)3个物种中开展了花部综合征观察,并研究了广东大雾岭保护区内的折毛圆唇苣苔花发育过程、花部特征和繁育系统以及传粉过程。结果表明:(1)微毛圆唇苣苔只有花柱左偏弯折现象,而圆唇苣苔和折毛圆唇苣苔虽然大部分花是花柱左偏弯折,但在部分个体中出现了少量的花柱右偏弯折现象(占种群总花数的2%～3%)。(2)传粉观察发现,折毛圆唇苣苔在花蕾期即出现了花柱弯折现象,2个可育雄蕊的花药合生、位于花冠筒喉部中央位置,与侧偏花柱不存在左右镜像对称关系。(3)折毛圆唇苣苔的花粉胚珠比(P/O)为456.98±15.55,属于兼性异交繁育系统。折毛圆唇苣苔存在一定的传粉限制,自交授粉可以结实,但异交种子萌发率更高,可能存在近交衰退。(4)折毛圆唇苣苔的访花昆虫较少,访花频率较低,主要访花昆虫有隧蜂、熊蜂、食蚜蝇等; 熊蜂体型较大,访花时降落在弯折花柱和花瓣下唇,胸部侧面及下部能有效接触到柱头。(5)反射率结果显示,折毛圆唇苣苔花瓣反射波长范围集中在紫光和蓝紫光区域,花冠的反射波长范围与蜂类视觉范围一致且花冠筒外侧和花瓣下唇的反射强度最大,更容易吸引蜂类落置在花冠宽大的下唇; 圆唇苣苔属的花柱侧偏弯折现象可能来自近缘的长蒴苣苔属(Didymocarpus)的花柱下弯现象或镜像花(mirror-image flowers)。综上认为,这种侧偏弯折的花柱,可能通过提供昆虫降落平台,使得柱头位于花开口中央和花瓣下唇的上方位置,提高了柱头接触访花昆虫的概率,是适应高海拔地区低频率访花者的一种机制。     

广西报春苣苔属一新种——泡叶报春苣苔

报道了分布于广西石灰岩山地及岩溶洞穴的苦苣苔科Gesneriaceae报春苣苔属Primulina Hance一新种——泡叶报春苣苔P.bullata S.N.Lu & Fang Wen。泡叶报春苣苔与荔波报春苣苔P.liboensis(W.T.Wang & D.Y.Chen)Mich.Mller & A.Weber和桂林报春苣苔P.gueilinensis(W.T.Wang)Y.Z.Wang相近,以叶两面均具直立柔毛,叶上面呈显著泡状,具较多花序,(1)2～9条,花序梗较长,(4.0)8.5～15 cm,苞片线形或线状披针形,大小为7 mm×1 mm,花大,长4.2～5.3 cm,粉紫色,退化雄蕊较长,13～15 mm,花期在11月而区别。     

广西石灰岩地区苦苣苔科植物一新种——北流报春苣苔

报道了广西石灰岩地区苦苣苔科报春苣苔属(Primulina Hance)1新种——北流报春苣苔(P. beiliuensis B. Pan & S. X. Huang)。该新种在形态上与黄花牛耳朵[P. lutea(Yan Liu & Y. G. Wei)Mich. Möller & A. Weber]较近,但叶宽卵形,叶基部近心形,叶缘具浅钝齿或呈浅波状齿,花冠紫色,花冠、花序梗、花梗、苞片及花萼均被紫色短柔毛而区别与后者; 分子生物学证据表明,在系统发育上与桂林小花苣苔[P. repanda var. guilinensis(W. T. Wang)Mich. Möller & A. Weber]近缘,但两者在形态学上相差较远。     

后蕊苣苔属花粉形态的补充研究

首次对后蕊苣苔属(Opithandra)文采后蕊苣苔(O. wentsaii)、龙南后蕊苣苔(O. burttii)和裂檐苣苔(O. pumila)的花粉进行扫描电镜研究。结果表明:三者花粉形状与外壁纹饰差异显著。在前人研究基础上,综合花粉形状及外壁纹饰特征,将后蕊苣苔属花粉分为四大类群:第一大类群包括O. burttii、O. sinohenryi、O. primuloides和O. fargesii,该类群花粉近球形,网状纹饰,网脊较宽,宽度不均匀; 第二大类群包括 O. acaulis和O. pumila,该类群花粉近球形,网状纹饰不明显,刺密且显著; 第三大类群包括O. dalzielii、O. cinerea和O. dinghushanensis,该类群花粉近球形或扁球形,网状纹饰,网脊较窄,宽度均匀; 第四大类群包括O. wentsaii和O. obtusidentata,该类群花粉长椭圆球形,网状纹饰,网脊较窄,宽度均匀。结果与王文采对该属的分类系统不完全一致,对该属分类提出一些建议。     

金沙江干热河谷滇榄仁开花物候与繁育系统

通过野外定点观测,并利用套袋实验、解剖实验以及花粉形态特征观察与活力检测、柱头可受性检测、花粉/胚珠比以及异交指数等,研究了金沙江干热河谷滇榄仁自然群体花部形态特征与开花进程、繁育系统特征以及传粉媒介与环境的适应性等内容。结果表明,滇榄仁始花期在每年4月上旬,群体花期持续时间为30d左右,开花同步性高,呈典型的"集中开花模式"。单花开放时,柱头先伸长和膨大,约4d后雄蕊伸出,具有雌雄异熟的特征,一定程度上避免了自交的发生。单花开放进程可划分为花蕾期、柱头伸长期、雄蕊始露期、盛开期、盛开后期、花谢期等6个时期。除了花蕾期外,整个开花期的花粉均具有活力。花粉活力与柱头可受性之间避开了最适授粉期,但也有部分重叠。滇榄仁可能同时具有风媒和虫媒传粉。繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。滇榄仁花部特征、开花物候和繁育系统为其适应干热河谷恶劣气候环境提供了一定的生殖保障和进化潜力。良好的群落环境有助于促进滇榄仁异花传粉,产生更多有效的种子,从而促进林下自然更新。     

北黄花菜的开花物候及传粉特性研究

北黄花菜是百合科萱草属的优秀观赏植物材料,也是进行品种创新的极有价值的野生种质资源。该研究对野生环境中北黄花菜的开花物候与传粉特性进行了连续三年的追踪观测,探讨其开花进程和传粉机制。结果表明:(1)北黄花菜种群的开花物候只有1个高峰期; 种群始花时间为5月末,盛花期为6月中旬,开花时间在30 d以上,单株花期为6～12 d; 开花同步性指数(S_i)分别为0.36、0.27和0.21,种群内个体开花时间重叠程度较低。(2)北黄花菜的开花数量与坐果数呈显著正相关(P<0.05),坐果数与单株花期长度呈极显著正相关(P<0.01),单株花期长度与始花时间呈显著负相关(P<0.05),表明北黄花菜开花数量越多,其坐果数越高。(3)北黄花菜的访花昆虫分属于4目10科共10种; 各访花昆虫的访花时间和行为区别较大; 主要的传粉昆虫有4种,其活动范围大,活动特点与北黄花菜午后开放的规律相匹配,能保证传粉效果; 部分访花昆虫虽然活动范围小,但可以帮助植物进行自花授粉; 两类访花昆虫的共同作用,使得北黄花菜的自然结实得到较大保障。上述结果可为北黄花菜的引种栽培和资源创新发挥实际作用。     

广西苦苣苔科稀有珍贵植物——弥勒苣苔

首次报道广西苦苣苔科植物一新记录属:弥勒苣苔属.该属接近金盏苣苔属,但不同在于弥勒苣苔属花冠上唇4浅裂,下唇不分裂,2对雄蕊分别着生于花冠中部及其上方,雌蕊具一个柱头.弥勒苣苔属为中国特有的单型属,仅弥勒苣苔一种,分布于云南东南部和广西西部.该种在广西首次记录,凭证标本存放于广西植物标本馆(IBK).     

Pollination Syndromes of Chinese Gesneriaceae: a Comparative Study between Hainan Island and Neighboring Regions

The species-rich Gesneriaceae are typically a tropical family in Asia, showing a monophyletic radiation and high endemism in Southwest China and Hainan Island. The Chinese species have diverse floral traits and pollination systems, but the detailed patterns of diversity and possible differentiations between Hainan Island and the Chinese mainland remain unclear. Here, we enumerate the species diversity and proportion of endemics of Gesneriaceae for Hainan Island and the nearby Chinese provinces of Yunnan, Guangxi, Guizhou, and Guangdong. We then investigate the species evolutionary histories and main floral traits to evaluate speciation and pollination syndromes for the island and mainland flora. We recognize 24 (eight endemic) species on Hainan Island, 236 (106 endemic) in Yunnan, 211 (120 endemic) in Guangxi, 97 (28 endemic) in Guizhou, and 60 (20 endemic) in Guangdong. Although Hainan Island harbors fewer species than nearby regions, probably due to its smaller area, its endemic ratio is high, only slightly lower than Guangxi. A phylogenetic tree based on nuclear ITS 1/2 and chloroplast Trn L-F indicated most Hainan-endemic species were genetically close to species from Southeast Asia, rather than mainland China. For most floral traits, e.g., growth form, corolla type and color, Hainan Island species show no differences from other regions. Hainan Island and Yunnan Province have equal proportions of species with four or two stamens, whereas most species in other regions have two stamens. Hainan Island has a much higher percentage (21%) of actinomorphic species than other regions (< 10%). Most species in Hainan Island have exserted stamens, while stamens are included in most species in other regions. We did not find any increased tendency in floral traits that promote selfing for the island flora. Generalist pollination mechanisms, supported by characters such as actinomorphic corolla, appear to provide sufficient reproductive assurance in pollinator-depauperate Hainan Island.     

牛耳朵传粉生物学研究

苦苣苔科(Gesneriaceae)报春苣苔属(Primulina Hance)是一个近年来备受关注的类群,其纷繁复杂的物种多样性和属下种间的特有分布引起了分类学家和植物学研究者的极大兴趣。该属除了极少数的物种如牛耳朵[(Primulina eburnea (Hance) Y. Z. Wang)]以外,绝大部分的物种为狭域分布或地方特有种,其分布范围很窄。为了揭示牛耳朵的传粉生物学和繁育系统对其生殖过程和拓殖能力的影响机制,作者系统地研究了牛耳朵的开花物候、花粉与柱头活性、访花昆虫的种类和访花行为、花粉胚珠比、OCI指数和套袋实验结实率,探究其传粉等生殖过程对牛耳朵的广布是否有正面影响。结果表明:牛耳朵的自然花期是3—5月,全花期约45 d,其中盛花期约20 d,单花期6～8 d;开花后1～2 d花粉活力最强,开花前柱头没有可授性;花粉胚珠比为537;杂交指数为5;去雌套袋、去雄套袋均无法结实,说明本种不存在无融合生殖;与自然授粉相比,自花授粉结实率略低,异花授粉结实率略高,说明自交亲和;牛耳朵的主要传粉者是花条蜂(Anthophora florea)和熊蜂(Bombus sp.)。花蜜产量较高、花粉量较大、花粉活力较强等特点,有利于牛耳朵完成传粉和结实的整个繁殖过程。因此,这一结果显然有利于牛耳朵的拓殖进而广布在我国华南至西南地区的喀斯特地区。     

矮紫金牛的开花生物学与繁育系统研究

矮紫金牛(Ardisia humilis)是优良的野生观赏植物。为探究该植物开花生物学与繁育系统特征,促进其杂交选育与园林应用,该研究以同质园引种的矮紫金牛为对象,对其开花物候、访花昆虫种类及访花行为进行观测,采用花粉离体萌发法和联苯胺-过氧化氢法,对花粉活力与柱头可授性进行检测,结合配子显微观测法和控制性授粉实验,对其繁育系统进行分析。结果表明：(1)花期为5月中下旬至6月中上旬,盛花期在5月底,单花、单株和群体水平的花期分别为1、17～20、25 d。(2)开两性花,雌蕊先熟,与雄蕊成熟期部分重叠,柱头可授性滞至雄蕊凋谢后1 d。(3)杂交指数(OCI)值为4,花粉/胚珠比(P/O)值为5.61×10³,显示其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。(4)自然授粉的结实率最高(平均52.96%),其次是自花授粉(52.29%)和人工异株授粉(50.33%),三者差异不显著(P> 0.05),但均显著高于人工同株授粉的结实率(28.67%)(P<0.05),显示矮紫金牛不仅异交亲和性强,还具有很强的自动自花授粉能力。(5)主要传粉昆虫包括隧蜂科...     

紫花含笑传粉生物学初探

紫花含笑(Michelia crassipes)花色艳丽、花香浓郁,为解释其在自然条件下结实率低的原因和判断最佳杂交时期,该研究从传粉生物学入手,通过观察紫花含笑开花动态,运用异交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)、花粉和柱头活性、人工授粉试验等方法对其繁育系统进行了检测,并记录访花昆虫的种类和行为。结果表明:(1)紫花含笑花期在4—5月,持续50 d左右,单花花期4~5 d。(2)雌雄同花,雌蕊先成熟,雄蕊空间位置高于雌蕊。(3)OCI等于4,P/O为2671±123。(4)套袋实验表明紫花含笑能进行少量的自花传粉,人工异花授粉结实率和种子质量显著高于人工自花授粉和自然条件下,且不存在无融合生殖。(5)开花后36 h雌蕊群弯曲分泌粘液时,与含笑(M.figo)杂交结实率最高达85.7%,为最佳授粉时期。(6)有效访花者主要有东方蜜蜂、黑纹食蚜蝇和独角仙,访花频率易受天气影响。综上说明,紫花含笑繁育系统以异交为主,部分自交亲和需要传粉者,存在一定近交衰退,自然条件下结实率低,主要受传粉昆虫和雌雄异熟限制,最佳授粉期的确定能够提高其杂交成功率。该研究结果为紫花含笑资源保护和杂交育种奠定了基础。     

同域分布柽柳属两种植物的传粉生物学研究

以同域分布于新疆南部的早春开花植物短穗柽柳(Tamarix laxa Willd)和紫杆柽柳(T.androssowii Litw)为材料,对它们的开花式样、花部特征、花报酬特点、传粉特性及交配方式进行比较研究。结果表明,2种植物居群和个体水平的花期及单花寿命间存在显著差异;紫杆柽柳的居群花期比短穗柽柳短,而短穗柽柳个体花期和单花寿命比紫杆柽柳长。2种柽柳的花瓣、雌雄蕊长度、花粉胚珠数及花粉/胚珠比值(P/O)间也存在显著差异。二者的花瓣、雌雄蕊均能分泌香味,访花频率与花蜜量均存在正相关。主要传粉者在短穗柽柳上的访花频率和沉积花粉效率高于紫杆柽柳,且存在显著差异。2种植物通过自花和异花授粉均可结实,属于混合交配系统;二者的自交不亲和指数及花粉限制程度间存在显著差异;紫杆柽柳的自交亲和性高于短穗柽柳,而短穗柽柳的花粉限制指数高于紫杆柽柳。因此,2种柽柳的开花式样、花部特征及花报酬的差异,是它们在传粉者受限的早春环境中为吸引更多的访花昆虫、提高雌性繁殖率所形成的繁殖对策。