刺山柑雄全同株性系统的适应意义

对分布于新疆北部干旱荒漠区的刺山柑Capparisspinosa性系统进行了研究.结果表明:(1)该物种具有典型的雄全同株性系统.雄花和两性花的雄蕊均正常发育,且有长短之分;两性花的雌蕊发育正常,而雄花的雌蕊败育,只行使雄性功能.(2)居群间每天开放的雄花和两性花比率、两性花的长短雄蕊数及雄花短雄蕊的花丝与花药长等存在极显著差异(P<0.01),但花器官生物量没有显著差异(P>0.05).(3)单花花期为15-16 h,每天18:00时左右开始开放,有强烈的气味和花蜜产生.植株每天产生的雄花和两性花数是随机的,可形成短时的雄花与两性花异株,但居群内雄花数比两性花数多.(4)三个居群两性花的P/O值分别为1.57×104、1.65×104和1.71×104.居群内雄花和两性花的花粉数及长、短雄蕊花药的花粉数均无显著差异(P>0.05),居群间雄花和两性花的花粉数、两性花的胚珠数及P/O值差异也不显著(P>0.05).(5)各居群雄花和两性花长短雄蕊的花粉活力动态变化曲线相似,花粉寿命为18-20 h,两性花雌蕊柱头的可授期为16-18h.(6)访花昆虫为膜翅目Hymenoptera和鳞翅目Lepidoptera昆虫,3个居群共有7种访花昆虫,其活动受天气影响很大.(7)两性花不存在无融合生殖现象,授自花花粉、同株异花花粉和异株异花花粉后均可结实,属于混合交配系统.刺山柑的雄全同株性系统可能是在长期与荒漠环境相适应的过程中由遗传和环境共同作用的结果.雄花的出现不仅增加了花粉数和P/O值,提高了植株的雄性适合度,同时增加了花的数量、对传粉昆虫的吸引力以及两性花柱头接受异花花粉的机会,提高了异交率和雌性适合度,保障其在荒漠极端环境中繁殖成功.     

利用腊叶标本初探豹子花属植物的性表达及其与个体大小的关系?

植物性系统进化过程中很少有植物通过雌性败育的方式实现性系统由联合走向分离,然而雄花在百合科植物中大量存在,引起了研究者的关注。本研究利用百合科豹子花属植物的腊叶标本,获取它们的花性别表型、花大小、株高以及分布海拔等信息探讨豹子花属植物的性表达样式,并对样本量较多的开瓣豹子花、云南豹子花、多斑豹子花和豹子花四个种的性表达及其与个体大小的关系进行分析。研究结果表明：1)六种豹子花属植物标本中都有雄花存在;根据雄性花和两性花的不同组合,形成雄性个体、两性花个体,和雄花两性花同株个体三种植株类型;2)个体大小(株高)和分布海拔之间不存在相关关系,和植株性别类型相关,即雄性个体一般显著小于具有雌性功能的两性花个体和雄花两性花同株个体;3)个体大小与花大小、每个个体开花总数和雌花数量成显著的正相关关系,而与每个个体的雄花数量无显著的相关关系。本研究更正了一直以来对豹子花属植物性系统的错误认识,首次报道雄花在豹子花属植物中普遍存在,并指出雄花和雄性个体的出现是大小依赖性分配的结果。同时,以研究实例证明了利用腊叶标本开展植物性系统多样性的可行性。     

利用腊叶标本初探豹子花属植物的性表达及其与个体大小的关系

植物性系统进化过程中很少有植物通过雌性败育的方式实现性系统由联合走向分离,然而雄花在百合科植物中大量存在,引起了研究者的关注。本研究利用百合科豹子花属植物的腊叶标本,获取它们的花性别表型、花大小、株高以及分布海拔等信息探讨豹子花属植物的性表达样式,并对样本量较多的开瓣豹子花、云南豹子花、多斑豹子花和豹子花四个种的性表达及其与个体大小的关系进行分析。研究结果表明:1)六种豹子花属植物标本中都有雄花存在;根据雄性花和两性花的不同组合,形成雄性个体、两性花个体,和雄花两性花同株个体三种植株类型;2)个体大小(株高)和分布海拔之间不存在相关关系,和植株性别类型相关,即雄性个体一般显著小于具有雌性功能的两性花个体和雄花两性花同株个体;3)个体大小与花大小、每个个体开花总数和雌花数量成显著的正相关关系,而与每个个体的雄花数量无显著的相关关系。本研究更正了一直以来对豹子花属植物性系统的错误认识,首次报道雄花在豹子花属植物中普遍存在,并指出雄花和雄性个体的出现是大小依赖性分配的结果。同时,以研究实例证明了利用腊叶标本开展植物性系统多样性的可行性。     

冠果草的性表达状态及其进化含义

通常认为雄花两性花同株是植物性表达两性花进化到雌雄异株的过渡类型之一。慈姑属仅冠果草（Ｓａｇｉｔｔａｒｉａ ｇｕｙａｎｅｎｓｉｓ Ｈ．Ｂ．Ｋ．ｓｕｂｓｐ．ｌａｐｐｕｌａ（Ｄ．Ｄｏｎ）Ｂｏｊｉｎ）的性表达为典型的雄花两性花同株,其他种为雌雄同株。对冠果草野外和实验居群的性配置进行了定量观察。东乡和武夷山居群雄花的比例分别为２．４８％０．９６％。实验表明,栽培条件影响冠果草的性表达：在营养较好的条件下     

湿地植物大花百合种群的性系统特征

开花植物性系统特征是植物在长期适应进化过程中逐渐形成的繁殖策略, 它在一定程度上影响了物种的种群结构及其在生境中的分布格局, 因此性系统特征一直是植物进化与生态学领域的研究热点。本研究于2012年和2020年在吉林省金川泥炭沼泽湿地, 通过样地调查取样的方法, 研究了湿地植物大花百合(Lilium concolor var. megalanthum)的性系统特征以及不同性别表型植株的比例、密度及空间分布格局, 并探究了大花百合植株个体大小和其性别表达的联系, 比较了不同性别表型的花粉实际可育性和来源不同的花粉授粉处理结实后的种子活力。结果显示, 个体水平上, 大花百合具有雄花植株、两性花植株和雄花两性花同株(即雄全同株) 3种性表型; 种群水平上, 具有雄花的个体充当父本, 通过花粉向下一代传递基因, 而具有两性花的个体主要充当母本, 通过胚珠实现基因的传递。2020年大花百合雄花植株占种群内开花植株的39.14%, 相比2012年雄花植株比例增加了22.80%; 大花百合种群分布密度为0.06株/m², 较2012年下降了0.09株/m²。从2012年到2020年, 总体表现为种群密度降低, 雄花植株相对比例增加的趋势。两性花植株和雄花植株在小尺度范围主要呈聚集分布, 随着尺度增大, 趋于随机分布。雄花植株显著小于两性花植株, 但鳞茎资源分配显著高于两性花植株。大花百合植株的性表达遵循大小依赖的性分配假说: 个体较小的植株表达为雄花植株, 而个体较大的植株则为两性花植株或雄全同株。在不同授粉处理下的结籽率和种子萌发结果表明, 大花百合自花授粉结籽率和坐果率显著低于异花授粉, 雄花植株和两性花植株花粉可育性以及对两性花植株授粉后所获得种子活力无显著差异。大花百合雄花植株的出现可能是对有限环境资源条件适应的结果, 反映了湿地条件下该植物在生长和繁殖资源之间的权衡策略, 在长期的湿地演变过程中, 这种性系统特征的出现具有一定的适应性意义。     

极度濒危树种羊角槭花部形态特征及开花动态

以天目山自然保护区人工栽培的濒危树种羊角槭（Acer yangjuechi Fang et P.L.Chiu）为研究对象,于花期观察了花部形态特征、单株与群体水平开花动态,分析开花与结实的关系,结果表明：1.羊角槭花杂性、顶生花序着生有雄花和两性花,两性花多位于花轴顶端,雄花位于侧生轴顶端或下部,花序雄花与两性花数量比为三角槭的2.6倍,羊角槭枝条两性花偏少;2.观察到两种形态雄花,Ⅰ型雄花子房微型、柱头极度短缩呈黑点状、花盘较平,Ⅱ型雄花子房退化成一团白色绒毛,2裂柱头隐现,花盘较厚、辐射状凹裂;两性花子房成扁球状突出,柱头显著伸出,花丝长度短于雄花;3.单株两性花早于雄花开放,两性花集中于3日以内开放,呈集中开放模式,而对应此时同株上只有极个别雄花（7%以下）处于散粉阶段;4.群体两性花开放时期略早于雄花,二者间存在相对的间隔期。由此对羊角槭开花与种胚发育影响因素进行了探讨。     

澜沧舞花姜繁殖生物学特性及其进化意义探讨

 舞花姜属（Globba）植物具有多样的繁殖策略。分布于西双版纳的澜沧舞花姜（Globba lancangensis）自然条件下既能结实,同时又能在花序下部产生珠芽。通过对澜沧舞花姜的花部性状、花粉活力、传粉昆虫的访花行为、结实状况、珠芽产量等多方面的观测,初步了解了澜沧舞花姜的繁殖生物学特性。结果表明,澜沧舞花姜具有雄花及两性花同株的性表达特征。雄花及两性花的花粉在中午12∶00以前活力很高,之后雄花的花粉活力急剧下降,而两性花的花粉到16∶00仍有萌发能力。澜沧舞花姜在花序上产生雄花及两性花,每个花序每天仅开少量的花,其中50%的时间仅开雄花或两性花,在整个种群中形成了一定程度的暂时性的雄花两性花异株现象,从而增加了异交的可能性。澜沧舞花姜雄花的存在为P/O低的两性花提供了花粉补贴,这使得它可以通过调节雄花与两性花比例来调节种群的P/O,从而保证一定的结实能力。人工自交与异交下结果率没有差异,但自交结实率显著低于异交结实率,表明澜沧舞花姜有明显的自交不亲和现象。排蜂（Megapis dorstata）和黄绿彩带蜂（Nomia strigata）是澜沧舞花姜的主要访花昆虫,其中排蜂是它的有效传粉昆虫。澜沧舞花姜可能通过雄花两性花同株与自交不亲和相结合来促进异交。     

细枝柃性别表达特性及资源分配

已有的资料将柃木属(Eurya)描述为严格的雌雄异株植物, 性别变异现象极为少见。目前仅在柃木(E. japonica)和钝叶柃(E. obtusifolia)等少数种类中报道过两性花的存在。近几年笔者发现细枝柃(E. loquaiana)存在性别变异现象, 性别变异株上具有不同性别类型的花。该文从单花和植株水平分析了细枝柃的性别表达特性, 并对不同类型花的花部构件生物量分配进行比较分析。结果表明, 细枝柃具有6种类型的花, 从单花水平上看, 细枝柃性别有雌性、雄性及两性3种类型; 细枝柃性别在植株水平上体现较为复杂, 有雌株, 雄株, 雌花和两性花同株, 雄花和两性花同株, 雌雄异花同株及雌花、雄花、两性花同株6种类型; 在细枝柃花部构件生物量分配中, 雄花(包括雄株花和变异株雄花)花部构件生物量分配中雄蕊生物量的分配低于雌花(包括雌株花和变异株雌花)中雌蕊生物量的分配; 两性花中, 雄蕊生物量分配低于雌蕊, 这是其优化资源分配的手段, 进而获取最大适合度收益。     

中国北亚热带油橄榄(城固32)开花生物学特性研究

为研究北亚热带内陆地区油橄榄（Olea europaea L.）开花物候、开花样式及花器官特征,探讨其有性繁殖系统的特点。试验对西秦岭南坡地区油橄榄（城固32）的开花生物学进行研究,统计开花进程,雄花和两性花在花序上的着生位置和数量,测定雄花和两性花形态指标并切片观察,电镜扫描分析雄花与两性花花粉粒。结果表明：（1）在北亚热带北缘内陆气候条件下油橄榄花期集中在5月,单株花期15~20 d,盛花期持续4~6 d;（2）油橄榄具有雄全同株的性系统且花器官较小,雄花及两性花都具有正常发育的雄蕊。通过制作石蜡切片观察,发现两性花的雌蕊正常发育,而雄花只有较小的子房和败育的柱头;（3）雌蕊是两种花型花器官生物量差异的主要部位,两性花雌蕊的生物量明显比雄花大（P<0.01）,树体分化出雄花投入的资源更少;（4）雄花与两性花在花粉量、花粉粒大小上差异不显著,在着生位置上,花序轴顶花全部为两性花,雄花出现在花序轴的中部和基部的几率分别是21.13%和30.77%。油橄榄品种城固32具有典型的雄全同株现象,雄花更倾向于在花序上出现的位置在行使它雄性功能方面并无优势可言,而且雄花花粉粒在数量、活力方面也没有优势,但是雄花的出现增加了花粉数量和P/O值,提高了植株的雄性适合度,雄花的出现也降低了两性花落花导致的树体资源浪费,保障其在资源有限的环境中能够繁殖最大化。     

新疆郁金香一居群个体性别7年的动态变化

在雌雄同株植物中, 花性别被认为是两性资源分配对环境条件的响应, 了解个体性别随时间的变化对探讨植物性系统的变异有重要意义。早春短命植物新疆郁金香(Tulipa sinkiangensis)多为两性花居群, 前期调查显示一些居群由雄花和两性花构成。为了探讨新疆郁金香雄花的发生与变化, 我们连续7年对一个居群的花性别及其变化动态进行了跟踪。结果显示: (1)该居群主要是由一朵花植株和两朵花植株构成, 分别占居群植株总数的74.5%和23.0%。两种性别的花随机分布在不同类型的单株上, 形成了以两性花植株为主, 含有雄株、雄花与两性花同株(andromonoecy)的居群结构。(2)雄花相对较小, 子房退化, 无胚珠发育, 在植株或居群中花期较晚出现。与相同大小的两性花相比, 雄花在单花花粉量、花粉败育率、花粉粒大小及形态、雄性功能等方面没有差异。(3) 7年间, 雄花在居群中的比例经历了2011-2014年间的显著下降(23.4-3.1%)和2015-2017年间相对稳定的零星分布(1.5-1.0%)两个阶段。居群中一朵花植株数量和两朵花植株数量在年份间呈波动性变化。(4)雄花的出现可能是植株受自身资源状况及环境条件等因素的影响在花性别选择上作出的可塑性反应。     

南蛇藤花粉和柱头的生物学特性研究

以南蛇藤花粉和柱头为研究对象,用日立TM-1000扫描电镜(SEM)观察花粉和柱头形态;用TTC(2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride)法测定不同贮藏温度对雄花花粉活力的影响;用固体培养基萌发法测定不同温度下雄花花粉的萌发率。结果表明:南蛇藤花粉粒呈长球形,赤道观细长椭圆形,极面观近三裂圆形,具三孔沟,网状雕纹。南蛇藤雌花、两性花的柱头形态及不同发育期的变化规律相似,而雄花柱头形态明显区别于雌花和两性花的。不同的贮藏温度对雄花花粉活力的影响差异明显,贮藏温度越高,花粉失活越快,说明低温利于花粉贮藏。南蛇藤雄花花粉萌发的最适温度约25℃。     

倒地铃花的形态分化与花药结构研究

利用体视显微镜、半薄切片和超薄切片法对倒地铃(Cardiospermum halicacabum Linn.)雄花和假两性花开花过程及花药发育过程进行了观察和比较研究。结果显示:(1)花蕾发育早期,倒地铃雄花和假两性花的花蕾形态没有区别;花蕾发育后期,雄花雌蕊退化,假两性花雌蕊继续发育,花蕾外部形态出现差异;开花时雄花花药开裂,假两性花花药不开裂。(2)倒地铃雄花和假两性花均具四室花药,呈蝶形;花药壁细胞从外到内依次是表皮、药室内壁、中层(2层)和绒毡层;花药壁发育为基本型,绒毡层为单核分泌型,四分体为四面体型,花粉粒两核;开花时雄花和假两性花中层都有残留;小孢子液泡化时,绒毡层开始降解,两核花粉粒时,假两性花绒毡层降解较快。(3)雄花药室内壁次生加厚完全,裂口区发育,连接同侧花粉囊的连接组织降解,花药开裂;假两性花药室内壁次生加厚不完全,具唇形细胞,药隔细胞壁未降解,同侧花粉囊未连通,花药四室,不开裂;假两性花成熟花粉粒细胞质稀少,内壁不完整。本研究结果表明,倒地铃的雄花是由两性花在发育早期雌蕊停止发育形成的,假两性花则由两性花在发育晚期雄蕊功能退化造成的。     

不同海拔藜芦种群繁殖特征的初步研究

 在北京东灵山地区,沿一定海拔梯度,对藜芦（Veratrum nigrum）这一雄花两性花同株的多年生草本植物的繁殖特征进行了初步研究。结果表明：藜芦开花植株的生物量显著大于未开花植株的生物量。藜芦开花植株大小存在最小临界值,总种群的最小临界值为2.61 g,不同种群的繁殖临界值存在一定的差异。根据花粉/胚珠比（Pollen / ovule ratio,P/O比）推测,藜芦应属于以异交为主的混合交配系统。雄花的大小与生物量都比两性花小,而且其开放时间也晚于两性花,但二者的花粉生产量却没有显著差异。这种现象与人们针对雄花两性花同株植物的雄花功能所提出的最优资源分配假说（Optimal resource allocation hypothesis）是一致的。     

根外喷硼对芒果营养生长、圆锥花序发育、花性、座果和果实性状的影响

硼对苹果、柑桔、葡萄等果实具有良好效应已见诸报道,关于硼酸对Langra芒果营养生长、果实品质的影响也有过报道。但硼酸对芒果开花、花性的影响方面资料很少。本试验旨在探讨硼酸对Dashehari芒果营养生长、花性、座果和果实理化性状的影响。     

平基槭花性别分化的细胞形态学观察

平基槭为杂性花,雄花与两性花同株,本文对其花性别分化过程进行了细胞形态学观察。结果发现,在花性别分化的早期,雄花和两性花的花芽中雌、雄蕊原基均具备,只是在花芽发育到一定时期,雄花的雌蕊原基发生选择性败育,败育发生在大孢子母细胞减数分裂为4个大孢子时期。两性花的雌蕊可以正常膨大结实,雄蕊花药虽然可以形成二核花粉,但不能正常开裂,属于不育雄蕊。初步分析认为,两性花雄蕊花药不能正常开裂与花粉囊壁纤维层木质化程度低有关。     

极度濒危植物云南蓝果树的形态修订

极度濒危植物云南蓝果树(Nyssa yunnanensis)是雄性两性异株植物,其发表时仅根据雄花模式和果模式。作者通过野外观察和标本研究,发现目前对其雄花描述不全或不准确且缺乏两性花的描述,故本文修订了其雄花形态的原始描述,并且补充描述了其两性花和果实的形态特征。     

珍珠莲传粉系统的研究

珍珠莲为榕属攀援灌木,雌雄异株。雌花序中着生雌花,每个花序中平均有雌花310.4朵;雄花序中着生瘿花、雄花和两性花,每个花序平均有瘿花391.0朵、雄花104.8朵、两性花2.0朵。自然状态下雌、瘿花的结实率和成虫瘿率分别为95.88％、29.51％。雌、瘿花在生理上已完全分离。匍茎榕小蜂是唯一能进入花产卵或传粉的共生昆虫,二者构成的传粉系统依靠形态结构的高度互适,物候生活史的相互吻合,以及特化的生物学行为维系其专一性和稳固性。     

植物界的返祖现象种种

我们收获玉米时,偶尔会发现某些植株的雄花序上结满了籽实,这是一种返祖现象。玉米的单性花,本是由两性花演化来的,雄花中的雌蕊已退化,由于返祖现象的发生,某些植株雄花中的雌蕊发育起来,且授精结实。     

雄全同株植物簇花芹花期性别分配与开花式样

簇花芹(Soranthus meyeri)是古尔班通古特沙漠中常见的、具雄全同株性系统的伞形科多年生早春短命植物。该文对簇花芹花期性比(两性花数/总花数)与植株大小的关系及其开花式样进行了研究, 重点对花期大小依赖的性别资源分配进行了讨论。结果表明: 2006-2008年簇花芹群体水平的性比分别为0.69 ± 0.03、0.62 ± 0.03和0.69 ± 0.02, 彼此间无显著差异( p > 0.05), 表明其性比是相对稳定的, 可能受遗传因素的控制。雄花生物量与花粉量均比两性花的小, 说明产生雄花比产生两性花所需资源少。一级复伞形花序比二级复伞形花序具有较多的两性花, 说明前者易从植株上获得资源用于增加雌性适合度; 而后者产生较多的雄花以避免在雌性功能上资源投入的浪费, 增大花展示以吸引更多传粉者来增加花粉输出总量, 提高其整体适合度。植株水平的性比与地上营养器官的生物量间呈正相关关系, 说明较大个体对雌性功能的投资较大, 雌性繁殖成功受资源限制。复伞形花序内各伞形花序几乎同时向心开放, 且所有两性花及花序均为雄性先熟, 雌雄阶段完全分离, 但一级复伞形花序比二级复伞形花序早开放约5天, 彼此开花重叠期约为1天。这些特征对于一级复伞形花序进行异株异花授粉以及植株内不同级别花序间的同株异花传粉、避免雌雄功能间的干扰具有重要意义。     

慈姑花的开放式样及其花粉流

对一野生慈姑（ＳａｇｉｔａｒｉａｔｒｉｆｏｌｉａＬ．）居群的性表达状态及其花粉流散布规律进行了观测。慈姑雌雄同株,单株雄花数是雌花数的３．６倍。雌雄花单花期均为１ｄ,但二者开放式样不同。尽管雌花的数目较少,但在１ｄ内开放较多的花,其花的开放速率比雄花快。在居群水平上表现出雌雄花比例随时间大幅度波动。在传粉者进行的２６１２次访花活动中,传粉者表现出偏“雌性”访问,对每朵雌花的访问是雄花的１．４倍。用番红染色法标记慈姑的花粉运动表明,花的不同开放式样影响花粉流的散布。当雄花数占高比例时,花粉主要在邻近的个体间散布;而雄花的比例较低、雌花相对较多时,花粉远距离散布的强度加大。