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。     

二型花柱植物金荞麦的繁殖生态学研究

通过野外实验观察和人工控制套袋等方法,从金养麦的花部基本特征、开花动态、花粉胚珠比(P/O)、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、套袋实验及访花昆虫等方面对其繁殖生态学进行了研究.结果显示:(1)金荞麦在同一居群中同时具有长柱型(L-型)和短柱型(S-型)两种花型,短花柱花直径(7.25±0.11 mm)显著大于长花柱花直径(6.79±0.11 mm),长花柱花的柱头和花药高分别为3.39±0.04 mm和1.80±0.02 mm,短花柱花的柱头和花药高则分别为1.89±0.04 mm和3.19±0.06 rnm,表现出互补式雌雄异位的花部特征.(2)金荞麦8～10月开花,单花序的花期为15～23 d,单花的花期为1～3 d,开花进程中,内轮雄蕊先散粉,外轮雄蕊后散粉;S-型花的花粉活力高于L型花的花粉活力,但其单花花粉量低于L-型花,显示了两种花型的自我调控机制.(3)套袋实验表明,金荞麦自花自交不亲和,但具有型内和型间亲和性,L型和S-型花的P/O值分别为810±40.48和526.5±42.24,表明其繁育系统为兼性异交,需要传粉者,但L-型花更倾向异交.(4)金荞麦的主要访花昆虫为膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)、鳞翅目(Lepidoptera)、半翅目(Hemiptera)和蜻蜒目(Odonata) 19个科37种昆虫,其中,两种花型拥有12种共同的访花昆虫,L-型花访花昆虫14种,S-型花访花昆虫35种,表明S-型花对昆虫具有更强的吸引力.研究表明,金荞麦是典型的二型花柱植物,虽然具有严格的自交不亲和性,但显示一定的型内亲和性.     

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。     

亚洲象繁殖生物学特征探讨

运用全天观察和记录法,对一只连续繁殖两胎的雌性亚洲象在发情、交配、妊娠、分娩、产后行为及幼象行为等方面的表现做了详细观察和记录,并结合文献资料进一步探讨了亚洲象繁殖生物学特征。结果表明：①采用适当的食物、药物、人工授精等人工辅助措施有助于亚洲象的繁殖;②母象妊娠体征明显,中后期乳头间距增大并能挤出粘性液体,可作为判断母象怀孕的重要依据;③加强对母、幼象的护理利于健康和成活;④幼象日吮乳次数逐日减少;⑤幼象1周岁断奶是可行的;⑥不同胎次的妊娠征兆、怀孕期、幼象排大便等特征有较大差异。     

珍稀濒危植物陕西羽叶报春的开花及传粉生物学研究

陕西羽叶报春为中国珍稀濒危植物,研究其开花物候、传粉者及访花行为、花粉活力、柱头可授性、繁育系统,以明确陕西羽叶报春的传粉特性及制濒机制。以勉县陕西羽叶报春野生居群为研究对象,通过野外观察和人工授粉实验首次对陕西羽叶报春的传粉生物学进行研究。结果表明:(1)陕西羽叶报春种群花期为2-4月中旬,单花花期一般为14~17 d;单花开花进程中花部形态有6个明显发育变化:全部被萼片包裹、花苞伸出并为深粉色、花朵打开为淡粉色、花冠为白色、花朵枯萎、花冠脱落花萼宿存。(2)陕西羽叶报春为异花授粉植物,蜜蜂属为其主要传粉者。(3)柱头在花粉未开裂前就具有可授性,可授性逐渐增强;花药在花瓣打开后的第3天才开始开裂、散粉,在第4天活力最高,为98.18%,此后逐渐减弱。(4)繁育系统检测显示,长、短柱型花的花粉/胚珠比分别为902.26和831.48,杂交指数为4;套袋实验显示,陕西羽叶报春异型交配可育,同型交配不可育。由此表明,陕西羽叶报春的繁育系统为异交型,自交不亲和,需要传粉者。综上所述,陕西羽叶报春传粉者种类少、自交不亲和、胚珠败育现象可能是导致陕西羽叶报春濒危的重要原因。     

中国特有植物无距虾脊兰生物学特性及花部形态观察

通过野外调查和定点观测、采用人工授粉以及扫描电镜观察方法,对分布于浙江西天目山的中国特有兰科(Orchidaceae)植物无距虾脊兰(Calanthe tsoongiana Tang et F.T.Wang)野生植株的生长特性及花部形态特征进行了研究.结果表明:无距虾脊兰分布于西天目山海拔470～ 550 m处,在腐殖质丰富、湿度较大且排水良好、有岩石裸露的地带生长良好,并能耐0℃以下的低温.其生长发育过程可分为萌芽期、开花期、果期及衰亡期4个时期.每个基株可有多个分株,但实生苗数量不足50％;该种具有有性和无性2种繁殖方式,但以无性繁殖为主.该种为总状花序,由15～ 39朵花聚集而成,每朵花由3萼片、2花瓣、1唇瓣和1蕊柱构成,其中萼片略长于花瓣,二者均为紫褐色带淡绿色脉纹;唇瓣黄色并有紫色斑点;紫色花药内含有8个近卵形的花粉块.花期3月份至4月份,持续时间约19 d,单花开放时间平均为8.14d.自然状态下结果植株数量较少,一般每个花葶上有1～4个果实.开花后前3天实施人工自花授粉或人工异花授粉,无距虾脊兰的结果率均可达100％,表明该种的交配系统为自交和杂交混合系统,自交和异交能力均较高.     

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。     

桃儿无繁殖生物学研究

以居群为单位研究了桃儿七的繁殖生物学,指出桃儿七为适应分布区内生长季节短暂的环境条件,花各部分的形态在开花前一年就已开始分化,并形成一休眠芽,但大小孢子还尚未进行减数分裂。到了第二年春天气温回升之后,大小孢子方才进行减数分裂,并在减数分裂之后,植株通过茎基部的居间生长将花及叶带出地面。桃儿七在开花时先花后叶。花在露出土面的第二、三天随即开放。虽然桃儿七具有一系列适应于虫煤传粉的形态结构和生物学特征     

安徽羽叶报春和毛茛叶报春的微形态特征

在扫描电子显微镜和光学显微镜下,观察了安徽羽叶报春(Primula merrilliana Schltr.)与毛茛叶报春(Primula cicutariifolia Pax)的种子、花粉形态及表面纹饰与叶表皮形态结构.结果表明:2种类的种子都呈不规则七面体或多面体,多具五边形纹饰;安徽羽叶报春的种皮雕纹浅,网眼具许多小的乳头状突起;毛茛叶报春的种皮雕纹明显,网眼粗糙,具许多大的乳头状突起.2种类花粉均为球形,具散孔(孔数达10个以上),具网状雕纹.2种类的叶表皮细胞呈凹凸镶嵌状不规则排列,而在中脉处呈长方形或略带微波状长方形,上表皮细胞稍大;叶两面被腺毛,且顶端具水孔.气孔的分布属于偏叶下表面生长,在边缘处尤密,而在中脉处近无;相对而言,安徽羽叶报春的气孔略比毛茛叶报春的气孔小,且密度也低;电子显微镜下2种类的气孔外拱盖内缘光滑,保卫细胞外缘隆起明显,中间凹陷,其上着生的乳头状突起安徽羽叶报春不如毛茛叶报春明显.     

Effects of population size on reproductive success of the endangered and endemic species Primula merrilliana

The reproductive ability related to the population size of the endangered and endemic species Primula merrilliana Schltr.was investigated.In 26 populations observed,only four contain more than 500 flowering individuals,whereas most of them(53.8%) consist of less than 100 flowering individuals.Though the ratio of pin and thrum plants keeps its balance at 1:1 for all populations,the frequency of pin and thrum flowers was significantly biased in most small populations.Population size strongly affected reproductive success; plants in small populations produced significantly fewer flowers and fruits per plant and fewer seeds per fruit,and therefore fewer seeds per plant.The floral density was another important factor that influenced the reproductive success of P.merrilliana,because four main reproductive success parameters (fruits per plant,seeds per fruit,seeds per plant,and the proportion of flowers setting fruit) were all positively correlated with floral density.The size of plants and the number of leaves per plant (measure of habitat quality) were not influenced by the variation of population size,suggesting that the reduced fecundity in small populations may not be a consequence of lower habitat quality,inbreeding depression and pollen limitation as a result of less attractiveness in small populations are therefore likely explanations for these patterns.     

安徽羽叶报春愈伤组织的诱导和培养

为了寻找大批量快速繁殖安徽羽叶报春(Primula merrilliana)的有效办法,笔者以其叶片、叶轴为外植体,用不同浓度生长调节物质进行愈伤组织诱导实验.结果表明:(1)愈伤组织诱导的最适培养基为:MS 2.0mg/L 6 BA 0.5mg/L～1.0mg/L 2,4-D,叶片、叶柄出愈率均达100%.(2)MS培养基加0.1mg/L 2,4～D和1.0mg/L～1.5mg/L TDZ对叶柄的诱导效果较佳,其诱导率达81%,而且在这种生长调节物质浓度下的愈伤组织可直接分化出不定芽.     

安徽羽叶报春与毛茛叶报春的遗传多样性研究与新资源评估

采用RAPD方法对分布于安徽的珍稀濒危植物安徽羽叶报春(Primula merrilliana Schltr.)和毛茛叶报春(P．cicutariifolia Pax)的10个居群进行了DNA基因组多态性分析,从50条10碱基随机引物中筛选出14条能扩增出稳定性和重复性好的DNA片段的引物,共扩增出85条带,其中多态性带67条,占总数的78．8％。安徽羽叶报春与毛茛叶报春的多态位点分别达到71．6％与66．7％,因而推测主要致濒因素可能不是通常认为的低水平的遗传多样性。采用N—J法对遗传距离构建的树状图进行聚类分析,从分子角度证明了安徽羽叶报春与毛茛叶报春是2个自然的物种,同时也说明了它们的遗传多样性与生境多样性的密切相关性。由于这2个物种具有地处黄山风景区的地理优势和花朵多、花期长、花姿优美等观赏性特点以及遗传优势,如加以合理的开发与利用,可以作为观赏花卉新资源。     

自花授粉在安徽羽叶报春花色选育中应用的初步研究

安徽羽叶报春是我国特有的一种珍稀濒危花卉。论文对自花授粉在其花色选育中的应用进行了初步研究。结果表明：安徽羽叶报春自花授粉亲和性较高,平均结籽数可达36.03粒/果,能达到正配授粉结籽数的71.11%（正配授粉结籽数为50.69粒/果）,而且自花授粉种子也基本能正常萌发,萌发率为41.13%,达到正配授粉种子萌发率的57.98%。花色分析显示自花授粉子代花色R值比重均值（即红色成分,为0.382）显著高于其亲本群体及正配授粉子代的均值（均为0.375左右）。因此安徽羽叶报春自花授粉虽存在一定的衰退现象,但它有利于花色的选育和纯合品系的获得,在其花色的选育过程中应加以重视和利用。     

Comparative study of pollination biology of two closely related alpine Primula species,namely Primula beesiana and P.bulleyana (Primulaceae)

The comparative pollination biology of a population of Primula beesiana,a population of P.bulleyana,and an overlapping population of these two species in Yulong Shan,Yunnan Province,China,was studied in 2004 and 2005.The results indicate that both P.beesiana and P.bulleyana are typical heterostylous and obligate outcrossing species;the main pollinators of the two species were bees and butterflies.At the sites of all three populations,the main pollinating visitors of the two species showed preference for one...     

Comparative study of pollination biology of two closely related alpine Primula species,namely Primula beesiana and P. bulleyana (Primulaceae)

Abstract The comparative pollination biology of a population of Primula beesiana, a population of P. bulleyana, and an overlapping population of these two species in Yulong Shan, Yunnan Province, China, was studied in 2004 and 2005. The results indicate that both P. beesiana and P. bulleyana are typical heterostylous and obligate outcrossing species; the main pollinators of the two species were bees and butterflies. At the sites of all three populations, the main pollinating visitors of the two species showed preference for one of the two species, resulting in the ethological isolation of the two species by the pollinators. This ethological isolation contributes to the reproductive isolation of the two species, which supports the hypothesis that P. beesiana and P. bulleyana are two distinct species. The reproductive isolation of the two species (ethological isolation) is probably an important mechanism in maintaining species boundaries in the genus and has contributed to the species diversification of Primula in the area. In addition, gene exchanges between P. beesiana and P. bulleyana has occurred to some extent in the overlapping population, but whether natural hybridization has contributed to species diversification in Primula remains to be determined.     

Development and characterization of 24 microsatellite markers in Primula tosaensis,an endangered primrose,using MiSeq

Primula tosaensis (Primulaceae) is an endangered primrose endemic to Japan. In this study, 24 novel microsatellite markers were developed using Illumina MiSeq sequencing to facilitate conservation of this endangered species. The genetic diversity and polymorphisms of these novel markers were measured in 32 individuals from a wild P. tosaensis population. The number of alleles and expected heterozygosities ranged from 2 to 5 (mean = 2.8) and from 0.119 to 0.724 (mean = 0.395), respectively. All loci were in Hardy–Weinberg equilibrium. The markers developed in this study will provide a powerful and practical tool for investigating the population structure and genetic diversity of P. tosaensis.     

濒危植物金花猕猴桃繁殖生物学初步研究

繁殖生物学是目前濒危植物保护生物学研究的重点领域之一,金花猕猴桃(Actinidia chrysantha)是猕猴桃属濒危物种之一,目前未见其繁殖生物学相关报道。因此,该文以分布于花坪国家级自然保护区的野生金花猕猴桃为研究对象,用游标卡尺测量了花器官及果实形态,通过野外观察记录了其物候、访花昆虫及开花结果习性,用人工授粉和套袋法确定其传粉媒介,开展田间播种试验确定种子繁殖力,对其繁殖生物学开展了较为系统的研究。结果表明：金花猕猴桃物候因海拔高度不同而不同,较低海拔地区5月中下旬开花,高海拔地区5月下旬至6月上旬开花,花期持续7~10 d,果实每年9月下旬至10月上旬成熟;雄株花枝率76.5％,雌株果枝率61.9％,果实长圆柱形、短圆柱形或椭圆形,平均单果重7.34~27.53 g,最大果重35.0 g;金花猕猴桃为虫媒和风媒共同授粉,主要访花昆虫有蜜蜂科、细蜂科、鼻蝇亚科、食蚜蝇科、蜡蝉科、大蚊科长脚蚊属昆虫等;金花猕猴桃种子发芽率低,参试的3个居群的种子发芽率存在差异,分别为花坪17.5％,资源车田15.36％,贺州姑婆山0;4种不同种子处理方式中,低温＋GA3处理的种子发芽率(22.67％)最高。综上所述,金花猕猴桃不存在传粉障碍,种子萌发率低可能是致其濒危的重要原因。该研究结果为保护金花猕猴桃种质资源提供了科学依据。