中国特有濒危植物夏蜡梅的交配系统

夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis具有局限的地理分布、片断化的生境、较小的种群规模和特殊的遗传结构,研究其交配系统,将为评估造成其目前这种遗传结构的内因、明确夏蜡梅遗传衰退机制和制定保护策略提供重要依据。通过野外观察、实验室检测和人工控制交配实验等研究,结果表明:夏蜡梅从开花到散粉雄蕊和退化雄蕊呈直立到平展再到合拢状的动态变化,当花药处于最平展状态时,柱头成熟具有粘性,可授性最强;说明夏蜡梅雌蕊先熟,雌雄配子存在一定的时空隔离,仅发育后期可遇。花粉胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)和人工控制交配实验的结果较为一致,表明夏蜡梅的交配系统为以异交为主的混合交配系统,部分自交亲和,完成授粉需要传粉者。综合种群结构、遗传结构和交配系统,夏蜡梅种群内遗传多样性降低而种群间遗传分化加剧最重要和直接的原因是生境的破坏、种群规模变小而导致的近交或自交比例增加。人工控制交配实验结果进一步表明,远交和混合授粉即用含有天台种群的花粉进行授粉具有显著的远交优势,远交结实率高达79.6％,平均每果实结实9.1粒种子,平均每胚珠结实0.75粒。因此,人为地促进2种群间的基因流将有利于夏蜡梅自然种群的恢复和遗传多样性的增加,对夏蜡梅保护策略的制定有重要参考价值。     

群落演替对夏蜡梅种群分布和数量的影响

对夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis(Cheng et S.Y.Chang)Cheng et S.Y.Chang)所有分布地(浙江临安、天台和安徽绩溪)进行了详细调查,分析夏蜡梅种群面积、密度、结构和群落特征等,并与前人调查结果对比,阐明群落演替对夏蜡梅种群的影响。10余年来,由于国家相关政策的实施(退耕还林、天然林保护以及自然保护区的建立等)以及夏蜡梅分布地林地经营模式的改变,不同夏蜡梅群落呈现发展演替的不同状态,从而对夏蜡梅种群产生了显著影响。从群落类型来看,较为稳定的种群为大明山、西坑、白水坞、捣臼孔种群,种群结构为增长型或稳定型,群落处于乔木或顶级乔木阶段,原生植被保存较好,生境相对稳定,各物种在长期竞争中趋于稳定;直源种群为严重衰退的种群,群落经历了从灌丛阶段向灌乔阶段演化,原来同层次的常绿乔木逐渐形成密集的乔木层,郁闭度高,造成夏蜡梅生长不良甚至死亡,幼苗缺少或数量少,更新困难,此区域的夏蜡梅呈逐渐退化消亡趋势;而溪古坪、龙塘山种群所处群落正是属于这种群落演替的早期阶段,处于衰退过程中种群,不加人工干预也会逐渐退化;而双石边、经过坪等种群虽目前数量多,分布集中,更新良好,但变数最大,一旦人工干扰加剧或消除,则种群结构将快速发生变化,走向消亡的几率极大。该研究结果可为夏蜡梅保护提供科学依据。     

野生桂花繁育系统的观察和研究

对湖南省浏阳市周洛村桂花峡、福建省长汀县官坊村石峰寨东北坡和南坡、浙江省龙泉市供村及张公桥和毛圩村6个野生桂花〔Osmanthus fragrans(Thunb.)Lour.〕居群中桂花单株的性别比例进行了统计,并对单性雄株和两性株的花部雌蕊形态、花粉粒数量和外部形态及花粉在柱头上的萌发情况进行了观察和比较。结果显示:6个居群中雄性比率差异较大(0～0.62),平均值接近0.5;其中,石峰寨东北坡和南坡居群的雄性比率最大(0.62),张公桥居群的雄性比率最小。两性株花的雌蕊发育正常,而单性雄株的花具有退化雌蕊的痕迹。不同居群及个体间每个花药的花粉粒数量存在一定差异,且单性雄株每个花药的花粉粒数量多于两性株,但差异均不显著(P>0.05)。单性雄株和两性株的花粉粒形态一致,花粉粒均为长椭圆形、极轴长16μm、具三沟和网状雕纹型表面纹饰;花粉均具有较高活力且均能在柱头上萌发。结合对木犀属(Osmanthus Lour.)其他种类的观察结果认为:桂花的繁育系统应属功能性的雄全异株,这种繁育系统可能为两性同体与雌雄异株间的过渡类型,在木犀属的其他种类中也能观察到雄全异株的存在。