中国鹅掌楸传粉生物学研究

对中国鹅掌楸（Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ）的不育现象已有了许多的研究。与自然传粉和杂交控制传粉相比,自花传粉常常导致较低的结实率。经过传粉以后,仅落在柱头上的花粉才有可能得到正常发育,并对植物的结实率产生影响。研究结果表明：中国鹅掌楸不同花期开放的各个花朵,所接收到的花粉量是不一致的,在中期开放的花朵接收花粉量较多。在多数情况下,花的下部位柱头接收了较多的花粉,中部位的柱头次之,而上部位接收的花粉较少。通过比较分析,认为有必要对落在柱头上的花粉来源和花粉纯度及这些指标与结实率之间的关系做进一步研究。     

渐危植物鹅掌楸的授粉率及花粉管生长

对鹅掌楸Liriodendron chinense 3个自然居群连续3年直接统计落置柱头上的花粉量,其中 61.9％以上的柱头接受了花粉。每柱头上的平均花粉量为4.4～42.6粒,明显超过胚珠数2。授粉率是 结实率的6～8倍,鹅掌楸结实率低的主要原因可能不是由于花粉的限制。落置柱头的花粉几乎均可萌 发,少数花粉管穿过花柱道,经珠孔端进入胚囊,暗示花粉间存在着强烈的竞争。授粉率和柱头上的平 均花粉量与结实率呈正相关(R＝0.77,R=0.69)。在柱头上人工授同株和异株的花粉,花粉管生长速 率看不出明显差异,到达胚珠的时间在48～60 h之间。花开花药未裂时柱头上落置较高比例的花粉, 由于先期到达柱头的花粉最有可能受精,表明鹅掌楸有异交为主的繁育系统。人工处理包括套袋、套网、去除花被片,其结实率大大降低,而去雄后的结实率接近自然传粉结实率支持了这一观点。     

线叶忍冬开花动态特征与繁育系统研究

为了解线叶忍冬(Lonicera alberti)的开花特性及繁育系统,本研究通过野外调查,记录其花部特征、开花进程及访花昆虫特性,采用TTC、MTT、联苯胺-α萘酚和醋酸洋红四种染色方法测定花粉活力,采用联苯胺—过氧化氢法和MTT两种方法测定其柱头可授性,运用花粉/胚珠比率、杂交指数、人工授粉试验等方法检测线叶忍冬的繁育系统。结果表明:线叶忍冬花朵有花冠裂片逐一展开和花冠裂片同时展开两种开放方式;花粉在散粉后6 h活力达到最高值,柱头可授性在花朵开放后不断增强;膜翅目蜜蜂科意蜂(Apis mellifera L.)在传粉过程中起重要作用;P/O值为583.43±99.9;杂交指数为4;人工授粉套袋试验中人工异株异花授粉结实率为79.17%,自花授粉情况下结实率为9.52%。其繁育系统为混合交配系统,异花传粉需要传粉者。     

多叶斑叶兰繁育系统与传粉生物学研究

为探讨多叶斑叶兰(Goodyera folisa)的繁育系统与传粉生物学特征,对其开花物候、花粉活力与柱头可授性、人工授粉、花的挥发性成分以及昆虫传粉行为进行了研究。结果表明,多叶斑叶兰的唇瓣黄色,萼片白色或白色带红褐色;单花花期为(9.4±0.8)d;花粉在开花后第1天具备活力,柱头在开花后第2天具备可授性,花粉活力和柱头可授性都在开花后第5天达到峰值。去雄套袋和不去雄套袋都不能结实,人工自花授粉、同株异花授粉和异株异花授粉的结实率分别为93.3%、95.0%和96.7%,自然结实率为43.3%。花朵的主要挥发性成分为1-辛烯-3-醇、3-辛醇和N,N-二甲基甲酰胺。多叶斑叶兰传粉者为中华蜜蜂(Apis cerana)。多叶斑叶兰具有自交亲和能力,但在自然界不具有主动自交现象,必须依赖中华蜜蜂传粉,花色及花香气味为吸引传粉者的主要因素。     

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。     

有花植物触敏柱头的闭合行为及其适应意义

有花植物触敏柱头的闭合行为一直是传粉生态学和进化生物学研究的热点问题之一。植物花的多裂片柱头在传粉者接触后迅速闭合的现象主要存在于玄参目的一些类群中。早在上个世纪初,植物学家就对花的柱头闭合现象进行过初步的研究,认为柱头闭合主要是由于花粉在柱头上萌发时吸收水分导致柱头细胞膨压降低而引起的;并对柱头闭合的适应性提出了一些假说。近年来,许多学者研究证实柱头闭合能促进花粉萌发及花粉管伸长,或减少花粉散出与柱头接受花粉间的相互干扰,提高传粉者访问过程中花粉的散播量,并且柱头的状态会直接影响传粉者的取食行为。到目前为止,对柱头闭合的机制及其避免自交的假说还存在许多争议。关于触敏柱头的闭合行为,尤其是其适应机制及其生态学意义还有待更加系统和深入的研究。本文概述了触敏柱头的研究进展,并对研究中尚存在的一些问题进行了讨论。     

入侵植物美洲商陆的传粉生态学特性

从开花物候、花朵数量性状、花粉活力、花粉组织化学、柱头可授性、花粉在柱头上的萌发状况、杂交指数、花粉胚珠比、传粉媒介以及繁育系统等方面,研究了外来入侵植物美洲商陆(Phytolacca americana)的传粉生态学特性,为揭示该物种成功入侵的机理提供依据.结果表明:美洲商陆种群花期可达45~70 d,单花花期为2~3d,可进一步分为杯状花期、花瓣平展期、花瓣下垂期、花瓣反卷期;花冠直径在下垂期最大且不超过1 cm,花药与柱头间距离在1 ~2.5 mm,有利于自交的发生;花瓣平展期与花瓣下垂期花粉活力差异显著(P<0.05),杯状花期与花瓣平展期花粉活力差异不显著(P>0.05),花瓣平展期花粉活力可达85%;雌蕊柱头可授性在花瓣平展期最强;杯状花期合生柱头开裂,花瓣平展期柱头9~ 10裂,接受花粉的表面积增大;花药散粉时间与合生柱头开裂时间相吻合,有助于柱头接受花粉;扫描电镜下观察到花粉在花瓣平展期的柱头上已萌发;每朵花可提供1667~3222粒花粉,胚珠9~10个,花粉胚珠比(P/O)为340.88±34.99,表现为兼性自交;美洲商陆杂交指数(OCI)为3,花粉粒属于含脂型,主要传粉昆虫有蜜蜂、胡蜂、食蚜蝇、细腰蜂.综上所述,美洲商陆自交亲和,花粉活力高、柱头可授性强,且高花粉活力与强柱头可授性出现在相同的时期,增加了花粉落置柱头及在柱头上萌发的几率;虫媒花,访花者行为与花朵相适应,有利于提高坐果率,这样的繁殖机制与传粉特点是美洲商陆成功入侵的主要因素之一.     

异型花柱植物喀什补血草的传粉者功能群与花粉转移效率

异型花柱是受遗传控制的花柱多态现象, 被达尔文认为是植物通过在传粉者体表不同部位滞落花粉以促进型间花粉准确传递的一种适应。该现象虽已受到广泛关注, 但在一些花型变异较大且不稳定的传粉系统中, 不同传粉者对各花型繁殖所产生的影响仍知之甚少。该研究以分布于新疆天山南坡的一个有同长花柱共存的异型花柱植物喀什补血草(Limonium kaschgaricum)种群为研究对象, 对其花型构成及频率、传粉者及花粉转移效率等进行了调查分析。结果表明: 1)种群中除了存在雌/雄蕊长度交互对应的长(L)/短(S)花柱型花外, 还有雌/雄蕊同长的花(H型), 且各花型花的花冠口直径、花冠筒长及花粉量等参数间无差异, 但花粉纹饰和柱头乳突细胞形态具二型性。其中, H型花的花粉和柱头形态与L型花(或S型花)的一致。2)花型内和自花授粉均不亲和; 型间授粉时, 花粉和柱头形态不同的花型间亲和, 反之不亲和。3)种群内存在长/短吻两类传粉昆虫。在以短吻传粉者为主的盛花初、中期, L和H型花柱头上的异型花粉数均显著高于S型花的, 且L和S型花高位性器官间的异型花粉传递效率高于低位性器官间的; 而在以长吻传粉者为主的盛花后期, L和S型花的柱头间异型花粉数无显著差异, 且高/低位性器官间具有相同的异型花粉转移效率; 与传粉者出现时期相对应的、在花期不同阶段开放花的结实率也明显不同。4)长/短吻昆虫具明显不同的传粉功能, 短吻昆虫只能对L和H型花进行有效传粉, 且访花频率和型间花粉转移效率较低, 为低效传粉者; 而长吻昆虫对各花型均能有效传粉, 具高的访花频率和型间花粉转移效率, 为高效传粉者。因为长吻昆虫的阶段性出现所形成的不稳定传粉系统, 使低效的短吻昆虫可能会成为种群中花型变异的驱动力, 并使S型花受到更大的选择压力。H型花克服了柱头缩入的弊端, 可能会成为不稳定传粉系统下的一个替代花型而持续存在。     

渐危植物鹅掌揪的授粉率及花粉管生长

对鹅掌揪Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ３个自然居群连续３个直接统计落置柱头上的花粉量,其中结实率在６－８倍,鹅掌揪结实率低的主要原因可能不是由于花粉的限制,落置柱头的花粉几乎均可萌发,少数花粉管穿过花柱道,经珠孔端进入胚囊,暗示花粉间存在的强烈的竞争,授粉率和柱头上的平均花粉量与结实率呈正相关（Ｒ＝０．７７,Ｒ＝０．６９）在柱头上人工授同株和异株的花粉,花粉管生长速率看不出明显差异,到达     

黄花牛耳朵(苦苣苔科)的传粉生物学

通过野外观察和繁育系统的实验,对黄花牛耳朵(Chirita lutea Yan Liu et Y.G.wei)的传粉生物学进行了研究.结果表明,黄花牛耳朵的花期从7月初至8月底,单株花期约35～47 d,单花化期约6～10 d,花的开放无固定的时间.在花期内花粉活性约80%,柱头可授性约75%～90%.花粉/胚珠比率(P/O)为1 215.73±266.13.柱头在花药散粉时已生长至花筒口部,明显高于花药,便于接受异花花粉.黄花牛耳朵不存在无融合生殖,高度白交亲和,但较难发生自动的白花授粉,产生种子主要依靠传粉媒介.自然授粉的结实率明显低于人工授粉的结实率,存在传粉限制,蜜蜂(Apidae sp.)、方头泥蜂(Crabro sp.)、无垫蜂(Ameglla sp.)是主要的传粉者.     

濒危植物安徽羽叶报春两种花型的繁育特性及其适应进化

二型花柱的维持机制和自然选择压力多年来一直是生态学和进化学研究领域的热点之一。通过实验室栽培和野外观察统计相结合的方法,对安徽羽叶报春两种花型(长柱花和短柱花)的形态特征、花粉活力、柱头可授性、花粉/胚珠比、自然授粉及结籽能力、自交亲和性等繁育特性进行了比较研究。结果表明:长、短柱花的花冠直径和裂片宽无明显差异,而花冠筒、雌蕊和雄蕊高、花粉数目及大小、P/O比均有显著差异。在自然条件下,长柱花所接受的总花粉数要明显高于短柱花的总花粉数,但所接受的异型花花粉数和平均每果结籽数两者无显著差异。长柱花和短柱花的花粉和柱头活力相似,均能在较长时间内维持较高活力,仅在开花末期显著下降。两种花型的花在自花授粉、同型异花授粉、异型花授粉条件下均能结籽,但异型花授粉的结籽数均明显高于自花授粉和同型异花授粉结籽数。在长柱花各种授粉方式中,花粉萌发率无明显差异,但异型花花粉管的生长速度明显比同型异花花粉和自花花粉的快,而在短柱花柱头上表现为异型花授粉的萌发率最高,但只要萌发后在花柱中的生长速度无显明差异。此外,综合上述结果,对二种花型花部综合征的维持机制及自然选择压力进行了探讨。     

Pollination Rates and Pollen Tube Growth in a Vulnerable Plant,Liriodendron chinense (Hemsl.) Sarg. (Magnoliaceae)

The limited seed production of insect-depended plant, Liriodendron chinense was once considered to be pollen-limited and insufficient cross pollination. In this study, we counted pollen grains deposited on stigmas in three populations in Guizhou, Hunan and Zhejiang provinces of China respectively. Over 61.9% stigmas were pollinated. From 1994 to 1996, the mean number of pollen grains on each stigma ranged from 4.4 to 42.6, much more than ovules(2) in each pistil. Based on observations of three years, both the pollination rate and pollen quantity on stigmas significantly affected seed set. When flowers opened without stamens dehiscencing at the early stage of anthesis, stigmas received considerable quantity of pollen grains. Pollen grains from different sources were able to germinate and pollen tube growth rates were not greatly variable. It is very likely that pollen grains arrived first would fertilize eggs. Since only several pollen tubes went through the stylar canal, the potential pollen competition may exist. In this case, there would be strong selection on floral syndrome which benefit early insect visits. Pollen grains from the early visits would have a greater chance to fertilize ovules than those from later visits, which implies that cross pollination is the predominant breeding system of this plant. The conclusion was also confirmed by following four artificial experiments. Three treatments, including flowers bagged, netted or with the perianth removed, all reduced seed set clearly, but flowers with the stamens removed (emasculation)had a higher seed production by open pollination. As the rates of deposited stigmas in three populations were 6～8 times more than full seed set, we considerthat lower seed production in this plant may not mainly be due to pollen limitation.     

鹅掌楸配子选择与雄性繁殖适合度

在多父本等量花粉混合授粉的交配实验设计基础上, 利用SSR分子标记对其子代进行父本分析, 研究鹅掌楸的配子选择与雄性繁殖适合度。参试亲本为鹅掌楸2个种的5个单株(鹅掌楸(Liriodendron chinense)2株, 即FY和LS; 北美鹅掌楸(L. tulipifera)3株, 即LYS、MSL和NK)。结果表明: 鹅掌楸的配子选择个体间差异较大。作为母本, NK和LYS倾向于选择异种雄配子, 而MSL和LS则倾向于选择同种雄配子; 在同种雄配子的选择中, NK、LYS和LS倾向于自交, 而MSL则倾向于异交。以北美鹅掌楸为母本时, 北美鹅掌楸与鹅掌楸的雄性繁殖贡献率分别为45.5%和54.5%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.556倍。以鹅掌楸为母本时, 二者的繁殖贡献率分别为15.6%和84.4%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.123倍。总体上看, 鹅掌楸的雄性繁殖适合度高于北美鹅掌楸, 鹅掌楸与北美鹅掌楸均表现为自交亲和。     

甘蓝型油菜CMS微粉活力研究及其对杂交制种纯度的影响

通过对微粉和正常花粉在不同和同一雌蕊上的结实力比较和结实竞争研究,表明微粉虽能够授粉结实,但活力低、萌发慢、持续时间短、受精结实能力差,与正常花粉的竞争力弱,授微粉后间隔３－７２ｈ,再授恢复系花粉,其结实表现仍可达到或超过单独授恢复系花粉的结实率,最高的还超过了只授恢复系花粉结实率的９．５７％;授微粉后间隔０－４８ｈ再授恢复系花粉仍可获得７０．３５％－９１．００％的异交率,说明微粉对油菜杂交制种过     

鹅掌楸配子选择与雄性繁殖适合度

在多父本等量花粉混合授粉的交配实验设计基础上, 利用SSR分子标记对其子代进行父本分析, 研究鹅掌楸的配子选择与雄性繁殖适合度。参试亲本为鹅掌楸2个种的5个单株（鹅掌楸（Liriodendron chinense）2株, 即FY和LS; 北美鹅掌楸（L. tulipifera）3株, 即LYS、MSL和NK）。结果表明： 鹅掌楸的配子选择个体间差异较大。作为母本, NK和LYS倾向于选择异种雄配子, 而MSL和LS则倾向于选择同种雄配子; 在同种雄配子的选择中, NK、LYS和LS倾向于自交, 而MSL则倾向于异交。以北美鹅掌楸为母本时, 北美鹅掌楸与鹅掌楸的雄性繁殖贡献率分别为45.5%和54.5%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.556倍。以鹅掌楸为母本时, 二者的繁殖贡献率分别为15.6%和84.4%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.123倍。总体上看, 鹅掌楸的雄性繁殖适合度高于北美鹅掌楸, 鹅掌楸与北美鹅掌楸均表现为自交亲和。     

鹅掌楸苗期动态生命表

报道了鹅掌楸在苗圃播种后的出苗率和幼苗存活率,根据定期观察数据编制了苗期动态生命表。结果表明,4个种源的出苗率都很低(1.64%～3.05%),比其各自的饱满种子率低得多;天然种源的出苗率高于栽培的种源,但前者的出苗数占饱满种子数的比例却低于后者。至一个生长季以后,幼苗存活率仅占出苗数的16%～27%,而黄山种源与庐山种源的交配后代则高达60%,明显地高于其亲本和其它种源。种子大小对于出苗率和幼苗存活率没有直接影响。最后讨论了遗传因素和生存环境对幼苗存活的影响,并认为种子和幼苗适合度低是鹅掌楸致濒的重要原因之一。     

青篱柴通过促进亲和花粉生长而提高传粉精确性

异型花柱植物的适应意义在于提高亲和花粉的传递, 从而促进异交, 但是有不少研究发现柱头上落置了大量不亲和花粉。目前, 很少有人研究柱头是否有利于亲和花粉的萌发和花粉管伸长, 以及通过去雄处理排除花内和植株内不亲和花粉干扰从而验证二型花柱植物是否可以促进异交。本研究以亚麻科青篱柴属(Tirpitzia)的二型花柱植物青篱柴(T. sinensis)为研究对象, 分居群调查了青篱柴长、短柱型的植株数量, 测量不同柱型的花粉与柱头大小以及观察其表面纹饰, 测定不同开花时间长、短柱型的柱头活性与花粉活力, 统计自然状态下柱头上落置的不同表型花粉比例, 进一步统计花内、株内去雄和自然对照下柱头上落置的不同表型花粉比例, 计算型间、型内和混合授粉花粉管长度和花粉萌发率, 人工授粉检测其是否型内异交不亲和与自交不亲和。结果表明, 自然居群中长、短柱型青篱柴植株数量没有显著性差异; 短柱型青篱柴花粉体积显著大于长柱型, 且二者花粉表面纹饰不同, 但不同柱型的柱头表面积与表面纹饰无差异; 青篱柴开花第一天的花粉活力显著高于开花第二天, 而柱头活性在开花前两天无显著性差异; 自然状态下柱头上落置的不亲和花粉比例显著高于亲和花粉; 在长柱型青篱柴中, 花内和株内去雄显著提高了柱头上亲和花粉的落置比例; 柱头上授型内花粉, 其花粉萌发率和花粉管的长度都显著低于授型间花粉; 授粉结果表明青篱柴为型内异交不亲和与自交不亲和。二型花柱植物通过促进亲和花粉的萌发和花粉管的伸长而有利于型间授粉, 从而显著提高其传粉精确性。