二型花柱植株金荞麦繁殖特征

开花物候及繁殖分配是植物适应环境的重要因素。对金荞麦开花物候、繁殖分配及策略进行了研究。结果如下:金荞麦的花果期为每年的8—11月,9月集中开花,其集中开花模式有助于吸引昆虫传粉,提高繁殖成功率;金荞麦单花开花持续时间为1—2 d,种群花期均为85d。L型花序花期为15—26d,S型花序花期为14—27d,两者没有显著差异;L型单花序开花数为26—131朵,S型单花序开花数为36—147朵,两者没有显著差异。L型和S型花序开花动态呈现单峰曲线,在花序开花后第11天L型和S型都达到最大值,分别为7.30%和7.20%,且两种花型具有较高的开花同步性,这有助于其繁殖适应性的提高。同一个花型中,雌蕊长、雄蕊长之间存在极显著负相关,但雌雄总长不存在显著差异,表明雌蕊长、雄蕊长可能存在权衡关系;金荞麦的繁殖器官和营养器官生物量在L型和S型间不存在显著差异,但其花生物量与植株生物量表现出极显著正相关关系。金荞麦L型花生物量分配极显著大于S型,而总生物量不存在显著差异,说明金荞麦植株的营养生长与有性繁殖间存在权衡关系。     

欧报春二型花柱的繁育特性研究

二型花柱植物通常具有自交不亲和性,在不同植物中所表现的可育性不同。欧报春(Primula vulgaris)是典型的二型花柱植物,为了探究欧报春的繁育特性,通过温室栽培,对欧报春的长花柱和短花柱的花部特征、花粉和花柱形态、花粉活力、柱头可授性、花粉/胚珠比、杂交指数、杂交亲和性、花粉管观察进行研究。结果表明,(1)长花柱和短花柱的花冠直径、花冠筒长度、柱头高度、花药高度和花筒中部直径均表现出两型性;(2)花粉和柱头观察发现花粉极轴长、花粉赤道轴长、花柱直径、柱头乳突细胞和花粉数量均有差异;(3)长花柱的花粉/胚珠比为384.20,短花柱为369.70,属于兼性异交类型;长花柱和短花柱的花粉活力和柱头可授性能在较长时间内维持较高活力;(4)长花柱杂交指数值为5,短花柱为4,表明繁育系统类型为异交,部分自交亲和,需要传粉者;6种授粉组合均能结实,异型花间授粉的结实数明显高于同型自花授粉和异株同型授粉;短花柱为母本的异型花间授粉组合亲和性优于其他组合;欧报春存在自交不亲和性,长花柱的自交不亲和性低于短花柱。     

茜草科二型花柱植物滇丁香传粉精确性研究

异型花柱是一种受遗传因素控制的花型多态性现象,其适应意义在于提高不同花型间传粉精确性,从而促进异交。为检验二型花柱植物滇丁香（Luculia pinceana）是如何促进异交并确定有效传粉者的类型,实验统计自然种群中长、短柱型的植株数量,测量花部特征,统计自然种群植株柱头上的型间花粉落置的数量和比例,比较型内、型间花粉的萌发率以及花粉管长度,比较不同人工授粉处理结实情况,观察传粉昆虫类型并测量虫体特征。结果表明（1）滇丁香自然居群中长、短柱型植株的数量没有显著性差异。长柱型的筒深、筒直径、开口直径、雄蕊长和柱头长均显著小于短柱型,而长柱型的叶片长和宽、雌蕊长、花药体积、花粉粒体积、柱头厚均显著大于短柱型。（2）自然种群植株柱头上型间花粉所占比例显著低于型内花粉的比例。（3）型间授粉的花粉萌发率以及花粉管长度均大于型内授粉和混合授粉。（4）型间授粉的结实率显著高于型内授粉的结实率,型内授粉具有一定的结实。（5）夜行性长喙条背天蛾（Cechenena lineosa）是滇丁香的有效传粉者,其吻长和滇丁香的花筒深相适应。本研究表明二型花柱植物滇丁香主要是通过与其花部特征相匹配的长喙天蛾实现有效的传粉,通过促进型间花粉的萌发和花粉管的伸长而有利于型间授粉结实,提高传粉精确性。     

安徽特有植物安徽羽叶报春的繁殖生物学研究

本文分别从物候、繁育结构和传粉等方面研究了国家三级保护植物、安徽特有种--安徽羽叶报春(Primula merrilliana)的繁殖生物学特征。研究结果表明: (1) 安徽羽叶报春是典型的形态和功能意义上的花柱二型的二年生植物, 其始苗期为9月, 一直持续到第二年6月底或7月初死亡, 各居群长柱花植株比短柱花植株开花略早3–5 d; (2) 安徽羽叶报春的散孔型花粉显示其在报春花属中有重要的系统意义和进化意义。同时, 短柱花花粉量比长柱花少, 但其花粉直径是后者的1.78倍左右; (3) 长花柱的雌蕊长度是短花柱的1.64倍, 而且其柱头上的乳头状突起比短花柱上的长而稀; (4) 3个研究居群的P/O比都不相同, 我们发现花粉量比胚珠数量有更大的变异, 这可能与生境有关; (5) 安徽羽叶报春为异花授粉植物, 蓟马属(Thrips)昆虫为其重要的传粉者, 其同型花授粉可育性远比异型花授粉的高; (6) 其长、短柱型种子没有明显的形态差异, 多属不等边七面体, 少为其他多面体。据研究, 在小居群中两种花柱类型植株的比例失衡, 生境的破坏和伴生种的消失可能是导致安徽羽叶报春濒危的重要原因。     

连翘的二型花柱

报道了连翘中的二型花柱(长花柱和短花柱)。长花柱的柱头和雄蕊高度分别为6.12±0.05 mm和2.35±0.04mm,短花柱则为2.23±0.04mm和6.02±0.06mm。短花柱花的花冠大小明显超过长花柱。开放授粉条件下,长短花柱花的座果率分别为9.11 %±0.04%和8.93 %±0.07%。人工异交的座果率在长-短(36.8%±0.04%)与短-长(36.2%±0.07%)组合间无明显差异(F(1,39)=1 .38,P=0.14)。人工异交实验表明,传粉者限制可能发生在生长于中国东北部的人工连翘种群中,这可能是因为该地区早春的低温和多风气候条件影响传粉者的种类和活动。     

艳丽耳草的二型花柱及异型自交不亲和系统

异型花柱是一种受遗传因素控制的花型多态性现象,包括二型花柱和三型花柱两种类型.本文以茜草科艳丽耳草(Hedyotis pulcherrima)为实验材料,通过对其野外居群的花型、花部形态及花粉特征等观察,发现艳丽耳草野外居群同时存在长花柱型花和短花柱型花,长/短花柱型花的数量比例为1∶1.两型花具有精确的交互式雌雄异位特征,并且该特征与花冠长度相关性显著.长/短花柱型花的柱头裂片长度、花粉大小及淀粉含量等具有二型性.花粉体外培养时花粉萌发率及花粉管生长速率无显著性差异.人工授粉后,艳丽耳草长/短花柱型花型间异交花粉管生长形态正常,授粉24 h后花粉管均已进入子房.而长/短花柱型花在自交及型内异交下均表现为不亲和,花粉管生长停止于柱头,花粉管顶端累积胼胝质并膨大.艳丽耳草没有无融合生殖现象,型间人工辅助异交授粉结实率为100％,显著高于自然结实率.本研究结果表明,艳丽耳草是典型的二型花柱植物,并具有异型自交不亲和系统.     

二型花柱植物愉悦蓼的繁殖生态学研究

愉悦蓼具有典型的二型花柱现象。通过统计安徽部分地区愉悦蓼长、短柱花花型数量、柱头和花药高度差及结实率;观察愉悦蓼的长、短柱花的型比;结合苯胺蓝染色鉴定愉悦蓼长、短柱花的花粉与柱头的亲和性。结果表明,愉悦蓼长、短柱花的型比符合1∶1;长柱花的结实率较大;自花授粉组合中的花粉在柱头上也能萌发出花粉管,但不能到达子房。     

绣球茜的二型花柱及其传粉生物学初步研究

首次对绣球茜(Dunnia sinensis Tutch)的花药和柱头高度、花粉和柱头形态,以及人工辅助授粉的结实情况等进行了研究.结果表明:绣球茜在同一居群中同时具有长花柱(Pin 型)和短花柱(Thrum)两种花型,长花柱植株的柱头和雄蕊高分别为9.61±0.36 mm和6.79±0.38 mm,短花柱则为6.11±0.56 mm和8.96±0.59 mm,表现出互补式雌雄异位的花部特征.通过人工辅助授粉,两种花型植株的自交和同型植株间异交都不结实,仅在型间异交方能正常结实,说明绣球茜中存在极强的自交不亲和和型内不亲和现象.在花粉与柱头形态方面:长柱型花的单花花粉量(38555.6±6258.4)显著地小于短柱型花(52145.45±8924.5)(t=4.009,P＜0.01),长柱花和短柱型花的胚珠数分别为38.73±1.85和39.1±2.25(t=-4.13,P＞0.01);长柱型花花粉粒的大小(极径21.27±0.70 μm)显著地小于短柱花(21.92±0.79μm)类型(t=3.890,P＜0.01),而柱头乳突大小长柱类型要大于短柱类型,表现出明显的二型性.研究结果表明绣球茜是一种典型的二型花柱植物.此外,对其传粉昆虫及昆虫访花行为的观察表明,蝶类(青风蝶属Graphium)和蜂类(熊蜂Bombus sp.和木蜂Xylocopa magnifica Smith)为绣球茜的主要访花昆虫和传粉昆虫,它们能够在两种不同花型植株之间有效地传粉.     

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。     

软紫草二型花柱植株结实特性的比较研究

对软紫草二型花柱植株结实特性的观察结果表明:3个样地中长花柱植株的分枝数、每株花数及结实率均高于短花柱植株;在S1和S2中,长花柱植株的单株种子产量、结籽率和种子千粒重均高于短花柱植株;S3中长花柱植株的单株种子产量和结籽率高于短花柱植株,而种子千粒重却低于短花柱植株。统计分析显示,软紫草2种花型植株的结实特性在各样地中存在不同程度的差异,而同一花型植株的结实特性在不同样地间多表现出差异显著,说明软紫草的结实特性受花型和生境的双重影响,且生境比花型对其结实特性的影响更大。     

蚓果芥乙烯受体基因的克隆与进化分析

采用已报道的十字花科植物乙烯受体基因(Ethylene Receptor 1,ETR1)通用引物,以蚓果芥基因组DNA为模板,经PCR分析BhETR1的多态性,进而从分子水平上阐明蚓果芥的进化特征.结果表明:(1)已克隆得到的14条ETR1基因序列,长度为1 644～1 661 bp;经Bioedit软件比对,14条核苷酸序列之间相似性为93％～98％,蛋白氨基酸序列相似度为78％;采用DnaSP v5程序分别统计BhETR1序列多态性,发现14条BhETR1序列形成了14种单倍型.(2)从GenBank数据库下载蚓果芥近缘物种ETR1序列进行进化分析,系统发育分析表明蚓果芥14条ETR1序列形成3大分支;根据分支进化关系,每支中分别选取克隆2(c2)、克隆29(c29)、克隆35(c35)与拟南芥ETR1(AtETR1)和琴叶鼠耳芥ETR1(AlETR1)的序列进行比对,其一致性均为78％,说明BhETR1是一个乙烯受体类似(ETR1-like)基因,而蚓果芥自身14条序列的高度异质性表明蚓果芥的遗传背景相对复杂.     

广西特有属——异裂菊属开花生物学及繁育系统特征

以异裂菊属5个种的实生苗为试验材料,通过田间观察,采用TTC法、联苯胺-过氧化氢法、杂交指数、花粉-胚珠比等方法,对异裂菊属的开花物候、花部特征、繁育系统及访花昆虫行为进行了研究。结果表明:(1)绢叶异裂菊的花期最早,为6~7月份;小花异裂菊和柳州异裂菊花期为6~8月份;凹脉异裂菊和异裂菊的花期为8~12月份,整个花期持续约5个多月,单花花期约为3d,单个花序花期约为5d。(2)异裂菊属的花粉在开花后1~18h具有活力,柱头的可授性持续约48h;杂交指数OCI为4,花粉/胚珠比(P/O)为1 450~2 250,繁育系统属于异交、部分自交亲和,需要传粉者。(3)传粉昆虫主要是食蚜蝇科灰带管食蚜蝇和胡蜂科黑尾胡蜂,昆虫访花高峰期在上午10:00~12:00,每次可连续访问多朵花,每朵花访问时间约为2~10s。     

Distyly and sequential pollinators of Psychotria nuda (Rubiaceae) in the Atlantic rain forest, Brazil

Reciprocal herkogamy is known to promote intermorph-pollination in distylous species, which are generally self- and intramorph-incompatible. Legitimate crossing rates are also influenced by pollinator foraging strategy, which determines most of the pollen flow in natural populations. This study reports on the floral morphology, compatibility relations and pollination biology of Psychotria nuda (Cham. and Schltdl.) Wawra in the Atlantic rain forest, southeastern Brazil, based on floral measurements, hand-pollination experiments and focal observation of floral visitors. It was found that P. nuda does not present an exactly reciprocal herkogamy, however, this morphological trait in P. nuda is as good as in most of Rubiaceae. Reproductive experiments showed compatibility relations similar to those frequently observed in distylous species. The hummingbirds Ramphodon naevius and females of Thalurania glaucopis were the main pollinators of P. nuda, presenting the traplining foraging strategy, which seems to maximize intermorph crosses in P. nuda flowers. These hummingbirds pollinated P. nuda flowers sequentially throughout the flowering period.     

春季开花植物膜苞鸢尾的花部综合征与繁育系统研究

膜苞鸢尾(Iris scanosa)为鸢尾科鸢尾属的多年生春季开花植物,具有重要的观赏价值.为了探究该物种的花部综合征和繁育系统特性,促进其杂交选育和种质资源挖掘利用,该研究以膜苞鸢尾为研究材料,采用野外观测和控制性实验相结合的方法,对其开花物候、花部综合征、繁育系统及传粉特性等方面进行了研究.结果表明:(1)该物种于5月初进入始花期,5月中旬进入盛花期,5月下旬进入末花期,开花持续时间为16 d.(2)花为蓝紫色,具有特殊气味和少量花蜜,单花花期为2.5～3.0d.(3)人工授粉实验结果表明,该物种属于专性异交的繁育系统,不存在无融合生殖和自主自交能力.(4)该物种属于泛化传粉系统,意大利蜜蜂、中华蜜蜂、隧蜂是主要传粉者,访花频率分别为(0.57±0.05)、(0.42±0.04)、(0.19±0.03)times·flower-1·h-1.膜苞鸢尾花具有的艳丽颜色、较大的花展示、昆虫访花高峰期与花粉活力最高时期及柱头最佳授粉期相吻合,外花被片中脉上的黄色须毛状附属物等特征对保证其传粉过程的顺利完成并促进异交繁殖成功具有重要意义.该研究结果为膜苞鸢尾的资源利用与种质创新提供了重要的理论资料.     

Intrapopulation variation in the breeding system ofVillarsia lasiosperma (Menyanthaceae), a distylous species

The restricted perennial diploid herb,Villarsia lasiosperma, of southwestern Western Australia has distylous flowers with dimorphism in style and stamen length, stigma morphology, and pollen size. In order to assess the presence and nature of an incompatibility system in this species, a crossing program was carried out using 17 plants grown from seeds collected in two field populations. Pollen stainabilities of these plants mostly exceeded 95%. Mean seed-set of Longs following intermorph pollinations was c. 24 seeds per pollination and for Shorts was c. 16 seeds per pollination. Approximately three-quarters of the Longs and Shorts produced no seeds after self-pollination; the remainder produced very few seeds following such pollinations. No Shorts produced seeds after intramorph cross-pollinations. However, about half the Longs exhibited various levels of weakened intramorph incompatibility, with mean seed-sets following intramorph cross-pollinations up to half the mean seed-sets following intermorph pollinations. In the behavior of Longs, the incompatibility system ofV. lasiosperma differs from the idealized distylous breeding system, but resembles that of a purported close relative,V. exaltata of eastern and southeastern Australia.     

濒危药用植物云南黄连传粉生态学研究

云南黄连为中药材黄连的原植物之一,为国家二级濒危保护植物。通过对云南黄连的开花物候、花部特征、繁育系统及传粉方式进行观察研究,以探讨云南黄连濒危机制,为其种质资源保护及人工抚育奠定基础。结果表明:(1)云南黄连的花期从12月份起至第二年的3月份,花期长达4个月,花序开花可持续45～60d,同一花序上不同花的开花时间相隔1～3d,单花花期可持续40～45d。(2)云南黄连为多歧聚伞花序,苞片包被花芽,花两性,雄蕊和心皮多数。(3)云南黄连的花粉-胚珠比(P/O)为9 000左右,杂交指数(OCI)值为4或5,为自交亲和但需要传粉者完成传粉的兼性异交型繁育系统,并存在无融合生殖现象。     

野生荞麦细柄野荞麦的繁殖生物学特性研究

该研究通过野外观察和人工控制实验相结合的方法,从开花动态、花部基本特征、繁育系统、传粉生物学及种子性状等方面对荞麦属(Fagopyrum Mill.)植物细柄野荞麦(Fagopyrum gracilipes)的繁殖生物学特性进行了探究,并分析了各性状对其繁殖的贡献。结果表明:在贵州威宁,细柄野荞麦的花果期常为每年的6—10月,单花序和单花的花期分别为13～21 d和1～3 d。花较小,直径为(3.99±0.12) mm,花柱和花药高分别为1.30和1.65 mm,花直径与花被片长和花被片宽呈显著正相关,花柱高与花药高呈极显著正相关。细柄野荞麦花粉胚珠比为371±16.40,杂交指数为2,套袋实验显示其自交、异交亲和,表明其繁育系统为兼性自交,部分异交亲和。细柄野荞麦的访花昆虫较少,主要为膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)和鞘翅目(Coleoptera) 7个科的9种昆虫,食蚜蝇科(Syrphidae)昆虫是其主要传粉昆虫。细柄野荞麦果实存在有翅和无翅两种类型,有利于其适应不同的传播方式,种子较小,千粒重为(1.05±0.04) g,萌发率较低,播种后30 d的累积萌发率为(19.60±2.14)%,但萌发整齐,主要集中在前5 d。综上所述,细柄野荞麦灵活的繁育系统为其产生大量种子提供了保障,多样的果实传播方式和整齐的种子萌发特性为其占据更广阔的生境成为群落优势种创造了基础。     

腐生植物无叶美冠兰食源性欺骗传粉研究

无叶美冠兰是一种典型的腐生兰科植物,为揭示该物种的自然传粉机制,拓展对兰科植物生殖特性的认识,在广西雅长兰科植物国家级自然保护区对其开展了传粉生态学观测研究。结果表明:无叶美冠兰花朵具备高度自交亲和能力,但不存在自动自花授粉机制,必须依赖外部传粉媒介把花粉送到柱头,实现有效传粉;绿彩带蜂是无叶美冠兰唯一有效传粉昆虫;传粉昆虫与花朵在与传粉功能相关的关键性状在形态上良好拟合;绿彩带蜂的访花活动主要发生在3个阶段:8.6%发生在9:00~11:30,80.2%发生在11:30~14:00,11.2%发生在14:00~15:30;花朵在中午强烈的阳光直射下挥发出香甜的气味。无叶美冠兰花朵主要通过挥发极具诱惑力的香甜气味和唇瓣上黄色的蜜导来诱导绿彩带蜂进入花朵中觅食,传粉昆虫与花朵在与传粉功能相关的关键性状在形态上良好拟合促成有效传粉,绿彩带蜂在整个传粉过程没有获得报酬,是食源性欺骗传粉机制。