黄花角蒿(Incarvillea sinensis var. przewalskii)开花动态及繁育系统的研究

通过野外定点观察,运用花粉—胚珠比、联苯胺—过氧化氢法、杂交指数、人工授粉和套袋试验等方法,对黄花角蒿(Incarvillea sinensis var. przewalskii)的开花动态及繁育系统进行了研究。结果表明：黄花角蒿种群花期一般为6~9月,单花花期一般为2~3 d,花雌雄异熟,雄蕊先熟,雌雄蕊异位。单花花期依其形态和散粉特征可分为散粉初期、散粉盛期、散粉末期、凋谢期4个时期。黄花角蒿花粉—胚珠比为331.3,杂交指数等于5,结合人工授粉和套袋实验结果可以确定该物种的繁育系统为异交,部分自交亲和,需要传粉者。套袋实验及实地观察显示黄花角蒿为虫媒传粉。     

濒危植物凹叶厚朴的花部综合特征和繁育系统

为了解凹叶厚朴(Magnolia officinalis subsp.biloba)濒危的生殖生物学原因,通过野外观测,运用杂交指数、花粉-胚珠比、花粉活力和柱头可授性观测、人工授粉和套袋实验等方法,对凹叶厚朴种群的开花生物学、繁育系统进行了研究。结果表明:凹叶厚朴单花花期一般为4～5d,单花花期根据形态和散粉时间可分为4个时期:蕾期、初开期、盛开期和凋零期;种群于4—5月开花,一般开花历时30d左右,但不同地点、年份间有所差异;种群无开花高峰,单株平均开花数量为171.4～188.8朵,平均开花振幅为5～6朵·株-1·d-1;凹叶厚朴杂交指数为4,花粉胚珠比为5728.86,结合人工套袋和授粉实验结果可确定,繁育系统为异交,传粉过程需要传粉者;花粉活力较高(94%),且花粉活力可维持至散粉后的第6天。散粉后,柱头可授性显著下降,花粉高活力期与柱头可授期有5～6h的重叠;自然状况下结果率和单果出种百分率低,异株异花授粉可明显提高结果率和单果出种百分率,二者相对自然状况分别提高14.25%和43.66%。表明自然状态下传粉效率低、柱头最佳可授期短、同株自花授粉败育严重是其濒危的主要生殖生物学原因。     

大血藤生殖生物学研究

通过野外观测、实验室分析以及人工套袋授粉等方法,研究了大血藤的繁育系统、开花习性、传粉方式以及花粉-胚珠比等生殖生物学特征.结果表明,大血藤的花为单性花,雌雄同株.雄花单花花期为7~10 d,雌花单花花期为2~3 d,种群开花历时14~17 d,散粉高峰期为4月11~17日,属风媒传粉植物.大血藤花粉-胚珠比为600±20,属兼性异交类型,人工套袋实验进一步证明,大血藤的交配系统为兼性异交类型,但以异交为主.     

新疆特有珍稀灌木银沙槐繁育系统研究

通过固定样地、样株的观测和室内、室外实验分析,运用杂交指数、花粉-胚珠比、花粉活力和柱头可授性观测、人工授粉和套袋实验等方法,对银沙槐自然种群的繁育系统进行了研究.结果表明：该种单花花期一般7~11 d,依据花的发育进程分为花蕾期、散粉前期、散粉期和萎蔫期4个阶段;花粉-胚珠为16243．35,杂交指数为4;结合人工授粉及结实结籽率结果,综合考虑银沙槐繁育系统属于异交型,部分自交亲和,没有无融合生殖现象存在,需要传粉者.银沙槐繁育系统以异交为主,存在与自交相适应的结构和行为.     

紫茉莉的花部综合特征与繁育系统

采用定株观察,运用花粉-胚珠比、联苯胺-过氧化氢法、杂交指数和套袋实验等方法,对紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)的开花状态及繁育系统进行了研究.结果表明:种群花期一般为6-10月,单花花期一般为2～3 d;单花花期依其形态和散粉时间可分为散粉前期、散粉初期、散粉盛期、花闭合期、凋谢期5个时期;在花闭合时期,晴天有66.80%的花的柱头在闭合花冠内,阴天时有81.65%的花的柱头在闭合花冠内,雨天柱头在闭合花冠内的花可达99.22%;按照杂交指数,其繁育系统属于自交亲和,有时需要传粉者;P/O值约为269,判断繁育系统类型属于兼性自交;开花6 h左右,柱头的可授性最强,此时花粉活力、置落在柱头上的花粉数及其在柱头上的萌发率都达到最高.套袋实验显示,紫茉莉自然条件下没有无融合现象,繁育系统为自交、异交亲和,以自交为主,但有时也需要传粉者;在长期的环境选择压力下,紫茉莉选择将更多的柱头留在闭合花冠内,是其对不利环境条件的一种适应进化策略.     

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.     

稀有植物小丛红景天花部综合特征与繁育系统

对稀有物种生物学特征及繁育系统的研究将有利于我们对稀有物种的保育。该文通过野外定位观测稀有植物小丛红景天(Rhodiola dumulosa)的花部综合特征,并运用杂交指数、花粉-胚珠比的方法首次对其繁育系统进行初步测定。结果表明:该物种单花花期一般为5~6 d,开花过程中花柱逐渐伸长并向外弯曲,子房开裂并逐渐伸长,花药散粉具有先后顺序,一般外轮对萼花药先散粉,其后1 d左右对瓣花药开始散粉。单花花期依照其形态和散粉时间可分为6个阶段:花蕾期、内轮散粉期、内轮散粉末期、外轮散粉期、外轮散粉末期和凋谢期。而种群花期一般可持续30 d以上,不同海拔观测地点有所不同,海拔2 202 m处的观测地点B开花物候最为滞后。由于其杂交指数不小于4,花粉-胚珠比在700~1 000之间, 根据Dafni(1992)和Cruden(1977)的标准,初步判定该物种的繁育系统属于异交为主,部分自交亲和,传粉过程需要传粉者。     

紫荣莉的花部综合特征与繁育系统

采用定株观察,运用花粉-胚珠比、联苯胺-过氧化氢法、杂交指数和套袋实验等方法,对紫茉莉（Mirabilis jalapa L．）的开花状态及繁育系统进行了研究。结果表明：种群花期一般为6—10月,单花花期一般为2—3d;单花花期依其形态和散粉时间可分为散粉前期、散粉初期、散粉盛期、花闭合期、凋谢期5个时期;在花闭合时期,晴天有66．80％的花的柱头在闭合花冠内,阴天时有81．65％的花的柱头在闭合花冠内,雨天柱头在闭合花冠内的花可达99．22％;按照杂交指数,其繁育系统属于自交亲和,有时需要传粉者;P／O值约为269,判断繁育系统类型属于兼性自交;开花6h左右,柱头的可授性最强,此时花粉活力、置落在柱头上的花粉数及其在柱头上的萌发率都达到最高。套袋实验显示,紫茉莉自然条件下没有无融合现象,繁育系统为自交、异交亲和,以自交为主,但有时也需要传粉者;在长期的环境选择压力下,紫荣莉选择将更多的柱头留在闭合花冠内,是其对不利环境条件的一种适应进化策略。     

短葶飞蓬（Erigeron breviscapus）的花部综合特征与繁育系统

通过野外观察,运用杂交指数、花粉-胚珠比、套袋实验等方法,对短葶飞蓬自然种群的开花状态及繁育系统进行研究。结果如下：短葶飞蓬具头状花序,由外围舌状花及中央的管状花构成。种群花期一般为4~7月份,一个花序的花期约为19~25d。管状花单花花期一般为7~10d,聚药雄蕊,先熟,药室内向开裂,成熟的花粉散于花药筒中。花开后花柱快速伸长,导致雄蕊伸出花冠,同时将药筒中的花粉粒“推”出药筒,形成花冠、药筒、柱头三者在空间上的分离。花序中不断有小花开放,同一花序内的小花间具相互传粉的机会。杂交指数≥4,判断繁育类型属于异交,部分自亲和,需要传粉者。P/O值约为1373,判断繁育类型属于兼性异交。套袋实验证明短葶飞蓬异花授粉,虫媒,蜂、蝶为主要传粉者。在自然状况下,短葶飞蓬结实率较低的原因可能是花粉竞争。此外,短葶飞蓬存在天然雄性不育植株,为遗传育种提供了材料。     

短葶飞蓬(Erigeron breviscapus)的花部综合特征与繁育系统

通过野外观察,运用杂交指数、花粉．胚珠比、套袋实验等方法,对短葶飞蓬自然种群的开花状态及繁育系统进行研究。结果如下：短葶飞蓬具头状花序,由外围舌状花及中央的管状花构成。种群花期一般为4～7月份,一个花序的花期约为19～25d。管状花单花花期一般为7～10d,聚药雄蕊,先熟,药室内向开裂,成熟的花粉散于花药筒中。花开后花柱快速伸长,导致雄蕊伸出花冠,同时将药筒中的花粉粒“推”出药筒,形成花冠、药筒、柱头三者在空间上的分离。花序中不断有小花开放,同一花序内的小花间具相互传粉的机会。杂交指数≥4,判断繁育类型属于异交,部分自亲和,需要传粉者。P／O值约为1373,判断繁育类型属于兼性异交。套袋实验证明短葶飞蓬异花授粉,虫媒,蜂、蝶为主要传粉者。在自然状况下,短葶飞蓬结实率较低的原因可能是花粉竞争。此外,短葶飞蓬存在天然雄性不育植株,为遗传育种提供了材料。     

高山植物扁蕾的延迟自交机制

扁蕾(Gentianopsis barbata)具有鲜艳的花和显著的腺体,并且花开放的前5 d柱头和花药始终处于不同的位置(雌雄异位),这些花综合征表明该植物应为异花传粉。为检验这一假设,我们对青藏高原植物扁蕾的海北站种群进行了3年的传粉生物学研究实验。与花综合征所表明的繁育系统相反,两年的野外观察发现昆虫的访花频率十分低,不去雄并隔离昆虫处理也能产生大量种子,说明这一种群的繁殖主要是依赖于自花传粉。尽管利用种子结实评价的柱头可授性从花开放4 d后开始下降,但随着花的发育进程,雄蕊的伸长能使得花药与柱头完全接触。实验也证明,柱头可授性和花粉活力都超过5 d,说明花药和柱头的接触能够发生自花授粉。扁蕾的这种自花传粉机制应属于典型的延迟自交类型。自花授粉发生在单花花期快要结束前,自交之前仍然保持异交传粉机制,这种延迟自交避免了自交与异交竞争造成的花粉或者种子折损,并为扁蕾在青藏高原极端环境下由于访花昆虫缺乏造成的异交失败提供了繁殖保障。     

Pollination and seed production in Xerophyllum tenax (Melanthiaceae) in the Cascade Range of central Oregon

Xerophyllum tenax is a mass-flowering, nectarless herb in which self-pollination is unavoidable as anthers shed pollen onto the three, receptive stigmatic ridges attached to each pistil within a few hours after expansion of the perianth. We compared the pollination system with reproductive success in this species through controlled, hand-pollination experiments. Ovaries of flowers sampled from unbagged inflorescences were visited by pollen-eating flies (primarily members of the family Syrphidae), beetles (primarily Cosmosalia and Epicauta spp.), and small bees, and produced normal-sized capsules and mature seeds. Ovaries of flowers from inflorescences bagged to prevent insect pollination produced small capsules containing undeveloped or no seeds. Epifluorescence analyses suggest that 0.95 of the uncovered flowers are cross-pollinated by insects with pollen tubes penetrating style and ovary tissue. Flowers show a "leaky" but early-acting self-incompatibility system. While hundreds of pollen tubes germinate on each stigmatic surface following self-pollination, few pollen tubes penetrate the stigmatic surface and none penetrate the ovary. In contrast, when stigmas are cross-pollinated by hand with pollen from a second inflorescence pollen tubes were seen penetrating style and ovary. Self-incompatibility in X. tenax parallels that of some species of Trillium, a sister genus within the Melanthiaceae.     

微齿眼子菜繁殖生物学特性的初步研究

微齿眼子菜以风媒传粉为主,具有明显的雌蕊先熟性,显示出明显的异交特性;同时其雌雄可育期部分重叠,被片、花药和柱头三者的空间布局使其极利于自花受粉,暗示了自交存在的可能性.花粉保持萌发活力的时间短(约20h)及萌发率低(＜10%)可能是导致其自然结实率(20.16%)低的主要原因.自交作为衍生性状在其有性生殖中占有相当的比例,繁育系统属于兼性的交配类型,并有向自交演化的趋势.有性生殖分配与其营养体生物量呈显著正相关,异质性程度不同的生境中,微齿眼子菜表现出不同的繁殖对策,在稳定生境中以克隆生长为主,在变动生境中有性生殖率则有所增加,存在着有性生殖与无性繁殖之间的平衡.     

濒危植物长柄双花木自然种群年龄结构及其生态对策

通过对濒危植物长柄双花木自然种群的年龄结构、图解生命表以及生殖价分析等途径,研究了其种群结构动态及生态对策,结果表明:长柄双花木种群为衰退型种群,虽然种群中也存在一定数量的幼龄个体,但个体死亡率较高。长柄双花木种群表现出r～K对策的混合生态适应策略。该种群数量在下降过程中还存在波动,仍具有一定的实现生殖和恢复的可能,但依靠有性生殖途径实现恢复的能力有限。     

山莨菪(茄科)的传粉生物学

茄科的多数种类具有自交不亲和的特点, 主要通过异花传粉结实; 但是, 一些物种或者物种内的部分种群或者个体却高度自交亲合, 转变为自交的繁育系统。该科植物山莨菪(Anisodus tanguticus)主要分布在青藏高原, 开花较早, 比其他晚开花的植物种类更加缺少有效的异花传粉昆虫。我们选择了位于不同海拔高度的2个种群进行比较研究, 主要目的是检验该物种的繁育系统是否在极端环境下由于传粉者的缺乏而发生了部分改变。研究发现,山莨菪的花不完全雌性先熟, 柱头和花药间的平均距离随着花开放时间的延长而不断缩小, 但两者在多数花的单花花期结束时并没有发生接触。因此, 山莨菪花主要表现为适应异花传粉的雌雄异位特征。然而, 少数花 (4.9％)的柱头和花药发生接触, 为“自动自交”的传粉解除了空间隔离。2个种群的多数个体存在自交不亲和机制, 应具有异花传粉的繁育系统; 但是部分个体具有明显的自交亲和能力, 为自交提供了生理基础。高海拔种群的传粉昆虫主要是厕蝇(Fannia sp.), 它们在不同植株间的活动能够保证异花传粉结实; 同时该种群的部分个体存在“自动自交”。低海拔种群的主要访花昆虫是蚂蚁, 它们在花内的活动导致花粉在同一朵花内传递, 而引起“协助自交”; 而异花传粉昆虫厕蝇的访花频率则较高海拔种群低。两个种群的结实均由于异花传粉者不足而受到传粉限制。因此两种不同类型的自交机制为该早期开花植物异花访花昆虫的不足提供了一定程度上的繁殖补偿。     

Pollen and resource limitations to lifetime seed production in a wild population of the endangered plant Disanthus cercidifollus var.Iongipes H.T.Chang (Hamamelidaceae)

Disanthus cercidifolius Maxim.var.longipes H.T.Chang,a plant species that only occurs in a few counties in Hunan,Jiangxi and Zhejiang Provinces and with a relatively small number of individuals,is ranked as a second Class endangered species for conservation in China.We have studied the effect of pollen and resources available to female reproduction,and the reproductive mechanism of "excess flowers with low fruit set" in Disanthus cercidifolius Maxim.var.longipes H.T.Chang was discussed.Results are as follows:Pollen from different sources has significant effects on fruit set and seed set of Disanthus cercidifolius Maxim.var.longipes H.T.Chang.The pollen source rather than pollen numbers significantly affected reproduction of this species.In wild populations,producing one fruit needs about 54.8 flowers,and one satiation seed needs about 6.60 flowers or 83.19 ovules.After fertilizing,which was propitious to flower development,the abortion rate of flower buds was decreasing,but the flowering rate was increasing.The fruit set and seed set was also significantly increasing,while abortion rate of fruit was significantly decreasing.With the increasing percentages of cutting leaves,the fruit set decreased,but the abortion rate of fruit shows no significant differentiation among treatments.After cutting branches that were puny,broken and insectinfested branches,the flower number seemed to be decreasing,but the fruit set and seed set all increased significantly.After removing some flowers,the fruit set was calculated with respect to the number of flowers remaining after the treatment increased with increasing of percentages of flower removal,whereas fruit set calculated with respect to the initial number of flowers remained constant,and the mean weights of per fi'uit and per seed all decreased significantly.Sufficient spatial or temporal heterogeneities in nutrient levels might allow limitation of seed set by resources and pollen in a natural population,while supplying resources may indirectly affect pollination by increasing attraction of the flowers to pollinators.There were very low fruit and seed sets in natural populations ofDisanthus cercidifolius Maxim.var.longipes H.T.Chang.Different factors may have interacted to effect a low fruit set.A joint adoption of the "selection abortion hypothesis","ovary reserve hypothesis" and "male function hypothesis" seems to be the most likely explanation for the reproductive strategy of"excess flowers with few fruit sets" in Disanthus cercidifolius Maxim.var.longipes H.T.Chang.     

Floral and reproductive biology of Drosophyllum lusitanicum (L.) Link (Droseraceae)

We studied the floral and reproductive biology of Drosophyllym lusitanicum (Droseraceae), a species endemic to the western Iberian Peninsula and northwest Morocco. Flowering lasted from March to August, peaking in April. The species is clearly homogamous, with pollen germination and stigma receptivity occurring even in preanthesis. This was reflected in the high rates of fruit set and seed set in bagged inflorescences. Fructification did not differ significantly between different pollination treatments, although we did find differences between some treatments in the numbers of viable seeds per flower and fruit. However, seed weight did not differ significantly. The importance of self-pollination over cross-pollination was also supported by the low percentages of fructification (24.67%) after emasculation and open pollination. Metameric deviations were seen in flowers, although this abnormality was not translated as any reproductive benefit or disadvantage (fructification, number or weight of seeds) in comparison with normal flowers.     

草豆蔻传粉生物学的研究

比较研究了花柱卷曲性植物草豆蔻 Alpinia hainanensis两种表型(上举型和下垂型)的传粉生物学特性。结果表明:草豆蔻的花柱卷曲运动节律与其他已报道的山姜属Alpinia植物基本一致,而下垂型花的花柱卷曲运动明显滞后于上举型花约2 h。草豆蔻的花柱卷曲运动中存在一些不同步的现象,甚至在同一花序上的两朵花的花柱运动节律亦会表现出不一致的现象,但上举型花的花药开裂时间却严格同步,都发生在同类型个体的柱头全部位于花药上方之后进行。草豆蔻上举型花的花蜜分泌量、单花花粉量、花粉/胚珠比率(P/O)均明显比下垂型花多,而两种表型的胚珠数、花蜜糖含量、氨基酸含量无显著差异。在草豆蔻的单花期内不同时间段进行人工授粉,上举型花在其柱头位于花药下方时进行人工授粉,其结实率明显比柱头位于花药上方时人工授粉的处理高,下垂型花则没有显著差异。在自然居群中,草豆蔻的主要传粉者是无垫蜂Ameglla sp.和两种木蜂Xylocopa sp.,但存在传粉者不足而影响结实率的现象。完全套袋、去雄和去雌(去柱头)处理的均不结实,表明草豆蔻中不存在无融合生殖、主动自花授粉和滞后自交的生殖保障现象。而人工自交和异交均具有较高的结实率,表明草豆蔻为自交亲和植物。草豆蔻的繁育系统是具花柱卷曲性运动的异花授粉的交配系统。