和衷共济话传粉

大多数植物要“传宗接代”,就必须经过有效的传粉。传粉是指在种子植物雄蕊花药里的成熟花粉,通过各种媒介传到雌蕊柱头上的过程。植物传粉的方式多种多样,有的依靠空气流动,称为风媒传粉,有的依靠水流的带动,称为水媒传粉,二者均属于非生物传粉,更多的还是依靠其他生物来帮它们传粉,称为生物传粉,如果是蜂类,则称为蜂媒传粉。依此,又有蛾媒、蝶媒、甲虫媒、鸟媒、哺乳动物媒(蝙蝠、猴等)等传粉的多种模式。在植物漫长的演化进程中,植物的花粉也形成了各自相应的形态结构,以适应不同的传粉模式。例如风媒植物大多会产生大量的花粉,花粉粒较…     

肋果沙棘(Hippophae neurocarpa S.W.Liu et T.N.He)自然种群的风媒传粉特征

野外调查了青藏高原特有植物肋果沙棘的花期物候、开花式样以及风媒传粉特征,对其花粉生活力、柱头可授性及单花花粉量进行了检测.结果表明,肋果沙棘有许多适应风媒传粉的特征:雌雄异株,花小,无花冠,先叶开放,雄花萼片纵裂形成对流的"风洞",花粉近球形,单花花粉量大;雌花柱头细长捻状,伸出萼筒,授粉面大,密布乳突.花粉生活力可以持续16.5 d,柱头可授性为10～20d.肋果沙棘传粉多发生在昼夜温差大的5月中下旬,在多变的气候条件下,种群花期可持续约12～25d,但在晴朗的天气条件下具有爆发性的集中开花机制,是对恶劣条件的适应.重力玻片法检测表明,离花粉源15m左右远的地点花粉密度最大,135m仍能接收到花粉,夜间接收到的花粉数量也很可观,这些研究结果表明,该植物集中在有利的晴朗天气昼夜进行长距离的风媒散粉,能较好地适应青藏高原的复杂环境.     

了解生态网络需要监测植物与传粉者的相互作用

正植物与传粉者相互作用是我们绿色星球最重要的生态过程之一,因为绝大多数被子植物依赖动物帮助传递花粉,而后受精结实;同时,植物产生的花蜜花粉等营养物质作为传粉者的报偿。据Ollerton(2017)估计,全球传粉动物约有35万种,种类最多的是昆虫,还包含鸟类一千余种、蝙蝠二百余种和不能飞行的哺乳动物百余种。其中,鳞翅目(蝶和蛾)昆虫占所有传粉者种类的40%,有14万余种;其次是鞘翅目(甲虫类),占22%,约有7.7万种;膜翅目     

越南篦齿苏铁传粉媒介的研究

利用排除法和引入昆虫的方法相结合,研究越南篦齿苏铁(Cycas elongata)的传粉媒介.结果表明,越南篦齿苏铁靠风媒传粉和虫媒传粉的雌株结实率分别55.3%和57.2%,自然传粉的结实率为63.5%,说明风和象鼻虫都是越南篦齿苏铁的有效传粉媒介.越南篦齿苏铁散粉高峰在白天,夜间散粉很少,在3.0 m以内风传花粉的密度较高,3.0 m之外的密度急剧下降.可见,风媒和虫媒都是越南篦齿苏铁的有效传粉途径,与泽米铁类植物为专一寄主性昆虫传粉的结论不一致.     

桦木科植物花柱适应风媒传粉的特征

植物体为适应自己的传粉系统, 表现出高度的适应特征。风媒花植物为适应风传播花粉, 要形成特殊的结构, 以扩大接受花粉粒的面积。利用扫描电镜观察了桦木科(Betulaceae)6属18种植物花柱的形态及花粉粒在花柱上的萌发过程, 探讨了桦木科植物花柱适应风媒传粉的特征。结果表明, 桦木科植物的二心皮(铁木、云南鹅耳枥稀为三心皮)雌蕊具柱状花柱, 柱头不发达, 花柱表皮细胞长条状, 纵向排列紧密。传粉时, 花柱表皮细胞能执行柱头的功能, 接受花粉粒, 为花粉粒萌发提供场所和萌发条件。桦木科植物花柱有2种类型: 一种是花柱表皮细胞能形成乳突, 花粉管经乳突细胞进入花柱; 另一种是花柱表皮细胞不形成乳突, 花粉管经过花柱表皮细胞或胞间隙进入花柱。无论花柱表皮细胞是否形成乳突, 乳突的形态、大小以及花粉管和乳突的结合方式等在族间、属间、属内种间存在差异。与基部被子植物相比, 桦木科植物的花柱呈现适应风媒传粉的进化特征。桦木科植物花柱表皮细胞形成的乳突与基部被子植物柱头乳突功能相同, 是桦木科植物风媒传粉的适应策略。     

动物传粉植物花粉呈现时序的进化意义

由动物传粉的植物为了使供体花粉能够被高效地传递到受体柱头上, 进化出了多种多样的花部特征, 花粉呈现时序便是其中之一。植物主要通过包装机制和分摊机制控制花粉呈现的速度以限制昆虫一次拜访转移的花粉量。花粉呈现理论(PPT)认为: 花粉逐步呈现策略倾向于出现在传粉者数量丰富但传粉效率低的植物中, 而花粉同时呈现策略则多出现在传粉者少但传粉效率高的植物中。本文对花粉呈现时序的相关研究进行了总结, 重点介绍: (1) 限制花粉转移的花部机制; (2)花粉呈现理论; (3)花粉呈现时序的适应意义。目前的研究主要集中在花粉呈现时序对传粉动物的适应性上, 但环境因子对花粉呈现时序也有一定的影响。PPT数学模型还不能完全预测特定环境中植物的花粉呈现时序。因此, 有必要选择合适的植物类群, 从花部综合特征、传粉系统、交配系统和环境等方面进行综合研究, 进一步揭示动物传粉植物花粉呈现时序的适应意义。     

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.     

小毛茛(Ranunculus ternatus Thunb.)花粉流潜能初探

在自然居群中对小毛莨传粉机制与距离作了观测,并对开花后花粉萌发能力的变化作了研究,结果是：该种兼具虫媒或风媒传粉机制,以虫媒传粉为主;传粉距离多数局限于２ｍ以内,但不排除远距离传粉的可能性;体有发试验表明,该种花粉萌发率在开第一天甚低,开花后２４ｈ达到最高值。作者推测,小毛莨花粉以近距离散布为主,但具有远距离传播的潜能。     

小毛茛(Ranunculus ternatus Thunb.)花粉流潜能初探

在自然居群中对小毛茛传粉机制与距离作了观测,并对开花后花粉萌发能力的变化作了研究,结果是：该种兼具虫媒或风媒传粉机制,以虫媒传粉为主;传粉距离多数局限于２ｍ以内,但不排除远距离传粉的可能性;体外萌发试验表明,该种花粉萌发率在开花第一天甚低,开花后２４ｈ达到最高值。作者推测,小毛茛花粉以近距离散布为主,但具有远距离传播的潜能。     

茨藻目植物柱头特征与传粉系统的演化

茨藻目包含有风媒、水表水媒和水下传粉的多种传粉方式。在前人工作的基础上,补充了4科9 种植物的柱头特征和传粉机制的观察。该目花粉和柱头特征可分为两类,传粉系统表现出两种不同的柱头捕获花粉的机制。花粉为球形的种与其宽大的柱头相配;而那些花粉演化为丝状或花粉在水中具先期萌发能力的种,其花粉易被其丝状的柱头所捕获。此外,还推测了导致这个类群传粉系统分化的可能原因。     

白刺属4种植物传粉特性的实验研究

根据对乌兰布和沙漠地区白刺属4种植物在花期进行的人工控制性授粉实验及室内外调查分析,系统研究了唐古特白刺、西伯利亚白刺、大白刺和泡泡刺4种白刺属植物的传粉特性。结果表明:不同白刺属植物兼具杂交亲和与自交亲和的能力,更倾向于异交结实。繁育系统属于自交、异交相混合的兼性异交交配系统,存在风媒传粉的可能性,不能进行无融合生殖。白刺属植物的这些传粉特性表现出对干旱荒漠地区恶劣环境的较强生态适应性。     

植物的生殖讲座（四）：花药的发育和雄配子体的形成

植物的生殖讲座（四）──花药的发育和雄配子体的形成王景林（首都师范大学生物学系１０００３７）被子植物开花时,花粉从花药中散出进行传粉和受精。花药是产生花粉的地方,我们若要了解小抱子的形成和雄配子体的发育,就要从花药的发育谈起。花药是一朵花雄蕊的主要组...     

外来入侵植物意大利苍耳的传粉生态学特性

从开花物候、花粉活力、柱头可受性、传粉媒介、花粉散布距离、雄性、雌性功能以及繁育系统等方面系统地研究了意大利苍耳的传粉生态学特性,旨在为揭示该物种成功入侵的机理提供科学依据。研究结果显示:意大利苍耳种群的花期较长,雌花花期可达40d,雄花花期可达30d。其雄性和雌性功能都很强,意大利苍耳单株雄花序和花粉量分别高达3847个/株和37903037粒/株,单株雌花序和单株胚珠数高达3847个/株和7694枚/株,种群平均结实率高达80.59%,即平均每株个体能形成6200枚成熟的果实。花粉活力的日变化呈单峰型曲线,早晨和傍晚的花粉活力最低,14:00时的活力高达99%。雌蕊柱头一经伸出总苞即具有可受性,可受期长达7d,开花后的3—4d柱头的可受性最强。意大利苍耳为风媒传粉植物,在4.5km/h的微风条件下,其花粉的散布距离可达45m,大量的花粉集中分布在距花粉源0—20m的范围内,这对于往往高密度连片分布的意大利苍耳种群来说无疑是一种高效的传粉策略。意大利苍耳的交配系统灵活多样,盛花期自然结实率达到100%,套袋试验结果表明该植物自交亲和,自株自然授粉的结实率高达93%。表明较长的花期、大量的雌雄花序及花粉数量、较高的花粉活力、较长的柱头可授期、较远的花粉风媒散布距离、混合交配系统、以及较高的结实率是意大利苍耳繁殖成功的重要保障,也是其成功入侵的重要原因。     

鹅掌楸的传粉环境与性配置

近年来研究表明,动物传粉者对植物花部诱物特征（花冠形状大小,花蜜产量和花序大小）有潜在的选择作用。不同效率的传粉者可能导致植物性配置的变化,不同传粉效率的环境下,两性花植物鹅掌楸的花粉和胚珠的配置不同,居群Ｚ在主要访花者是传粉效率较低的类的传粉环境下,花粉粒小,花粉数量相对较高;另一方面胚珠投资的减少,缓解了低效的传粉（增大授粉的几率）,增加了受精的机会。相对而言,具有高效访花者的两个居群,资源较     

红松天然种群风媒传粉特点的研究

红松天然种群有许多适应风媒传粉的特点,传粉多集中发生在晴朗天气较多的６月中旬,物候期延迟或雨季提前可导致花粉大量损失,授粉不足。花粉在不同高度上分布有一定差异,在授粉在效高度（２５ｍ左右）花粉密度最大。红松花粉短距离传播效率较低。     

片断化生境中濒危植物黄梅秤锤树的开花生物学、繁育系统与生殖成功的因素

 研究处于片断化生境中濒危植物的繁育系统、传粉过程及生殖成功状况, 可为评估物种的受胁迫程度及制订相应的保护和管理策略提 供重要依据。通过野外观察和人工授粉实验等方法,对片断化生境中濒危植物黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)的开花生物学和繁育系统 进行了初步研究, 并探讨了影响其生殖成功的因素。黄梅秤锤树的总状花序上通常有两性花2～6朵, 单花花期约5～7 d, 单花花药不同步开裂 使整朵花花粉活力持续时间延长。虽然花开放过程中柱头始终高于花药, 在单花水平上可在一定程度上避免同花自交的发生, 但由于花粉活力 和柱头可授期之间有一定的重叠期, 在自然情况下, 由于外界媒介动物和风媒的作用, 不可避免地会产生同株同花和同株异花传粉。实验结果 表明, 该种不存在无融合生殖现象, 繁育类型以异交为主, 部分自交亲和且需要传粉者。主要的传粉昆虫为黑带食蚜蝇(Epistrophe balteata) 、中华蜜蜂 (Apis cerana) 和中华回条蜂(Habropoda sinensis)。黄梅秤锤树自然状态下的结实率较低(10.33%), 平均每果种子数较少(0.387 个), 这主要与传粉昆虫少、花粉传递效率低, 以及柱头上自花及同株异花花粉的落置和自交亲和性低有关。但是单株较大的开花量保证了一定 的果实和种子产量, 使居群能自然更新。部分自交亲和性可能为该物种适应生境片断化提供了一定的生殖保障及进化潜力。对该残存居群的保 护, 应着眼于加强对传粉昆虫赖以生存的自然生态系统的恢复。     

人工引入传粉者对油茶丰产的意义及潜在的生物安全

动物传粉在全球生态系统中提供重要服务,全球农业生产对动物传粉服务的需求稳定增长。油茶是我国特有的重要木本油料植物,栽培历史悠久,由于严格自交不亲和而高度依赖动物传粉。基于我国油茶产业发展的新形势,从资源分配和花粉限制等生态因素系统分析了油茶产量受限制的原因,提出油茶的传粉者限制效果等同于花粉限制效果,人工引入潜在的高效传粉者是解除油茶资源限制措施和传粉生态限制措施之间冲突、提高油茶产量的有效途径。论述了人工引入传粉者传粉服务的优势和挑战。对人工引入传粉者,特别是外来传粉者所面临的潜在风险和控制途径进行了梳理,提出从传粉生态服务解决油茶产量和质量问题的新思路。全文旨在为人工引入传粉者在油茶丰产中的作用提供理论与科学依据,以期促进油茶产业健康有序发展。     

花对称性的研究进展

花对称性(floral symmetry)是被子植物花部结构的典型特性之一,主要有辐射对称和两侧对称两种形式。被子植物初始起源的花为辐射对称,而两侧对称的花则是由辐射对称的花演变而来。两侧对称的花部结构是被子植物进化过程中的一个关键的革新,被认为是物种形成和分化的关键推动力之一。近年来有关花对称性的形成和进化机制的研究在植物学科的不同领域均取得了长足的进展。本文综述了花对称性在发育生物学、传粉生物学、生殖生态学及分子生物学等方面的研究进展。两侧对称形成于被子植物花器官发育的起始阶段,随后贯穿整个花器官发育过程或者出现在花器官发育后期的不同阶段。花器官发育过程中一种或多种类型器官的败育以及特异性花器官结构的形成是两侧对称形成的主要原因。研究表明,在传粉过程的不同阶段,花对称性均会受到传粉昆虫介导的选择作用。相比辐射对称的花,两侧对称的花提高了特异性传粉者的选择作用,增加了花粉落置的精确性,进而确保了其生殖成功。花对称性的分子机理已经在多种双子叶植物中进行了深入的研究。现有的证据表明,CYC同源基因在花对称性的分子调控方面起着非常重要的作用。花对称性在被子植物进化过程中是如何起源,与其他花部构成之间是否协同作用,一些不符合一般模式的科属其花对称性的形成机制等都是今后要进一步研究的命题。     

广西蜘蛛抱蛋(Aspidistra retusa)的传粉生物学研究

蜘蛛抱蛋属植物的花部结构丰富多样,且常常贴地表开花,但其传粉生物学研究鲜有报道。广西蜘蛛抱蛋(Aspidistra retusa)是广西特有植物,为揭示该物种的自然传粉机制,在蜘蛛抱蛋属世界分布和分化中心的广西境内,开展了广西蜘蛛抱蛋开花物候、访花昆虫及繁育系统的野外观测研究。结果表明:广西蜘蛛抱蛋的花部结构中雄蕊高于雌蕊,但自交不亲和,为异花传粉;双翅目瘿蚊属成虫(Cecidomyia sp.,Cecidomyiidae,Diptera)为其专性传粉者,作为回报,广西蜘蛛抱蛋为瘿蚊提供理想的交配场所,同时提供大量的花粉供雌瘿蚊取食以补充生殖所需能量,并为受精卵的孵化以及幼虫的发育提供舒适的环境。该研究用实地现场观察第一手数据验证了前人有关蜘蛛抱蛋属植物瘿蚊传粉的推测,为中国蜘蛛抱蛋属植物传粉生物学研究的首次报道,然而蜘蛛抱蛋属植物花部结构极具多样性,应存在更多样的传粉方式,还有待更深入的调查研究。     

有花植物与传粉动物

绝大多数被子植物及少数裸子植物需要昆虫或动物传粉才能完成受精。除人们所广泛熟悉的蜂类、蝶蛾类是重要的传粉者以外,还有许多其它无脊椎动物和脊椎动物起着积极的传粉作用。传粉动物与植物之间的密切关系是生物之间互惠互益、协同适应的典范。一、无脊推动物传粉的植物 1.适于甲虫传粉的植物甲虫传粉是热带植物的特征,就象蜜蜂传粉是温带植物的特征。甲虫是昆虫中最古老的类型,