香港木兰开花生物学研究

对香港木兰的花果期物候、花朵结构、单花期、开花特性及花粉在离体培养和人工授粉条件下的萌发现象进行观察和研究。结果表明,该种的开花习性限制蜂类昆虫在其柱头可授期内进入花内传粉,为专一的甲虫传粉植物;花粉萌发时间长、开花不集中、花期适逢雨季都影响到昆虫的传粉活动和有效受精。     

宁夏枸杞传粉生态学初步研究

田间观察检测了宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)9个品系的开花物候、开花动态、花粉活力、柱头可授性及其繁育系统,并对花粉萌发、花粉管生长以及访花者的种类和访花行为进行了初步研究.结果表明,宁夏枸杞整个居群有长达5个月的花期,单花的花期仅为3～4 d,花粉活力可保持15 d左右,柱头可授性在72 h左右,雌雄生殖单位在持续时间上有较长的相遇期;花粉数量与胚珠比(P/O)为4 000左右,杂交指数(OCI)介于3或4,繁育系统为异交型,需要传粉者;荧光显微观察表明,参试的3个品系的花粉均能在柱头上萌发,2个有自交不亲和现象,其位置发生在花柱的上半部分和子房内.访花昆虫有17种,分属双翅目、膜翅目和鳞翅目,花的结构和开花式样适合以意大利蜜蜂和食蚜蝇为主的多种昆虫传粉.     

紫花含笑传粉生物学初探

紫花含笑(Michelia crassipes)花色艳丽、花香浓郁,为解释其在自然条件下结实率低的原因和判断最佳杂交时期,该研究从传粉生物学入手,通过观察紫花含笑开花动态,运用异交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)、花粉和柱头活性、人工授粉试验等方法对其繁育系统进行了检测,并记录访花昆虫的种类和行为。结果表明:(1)紫花含笑花期在4—5月,持续50 d左右,单花花期4~5 d。(2)雌雄同花,雌蕊先成熟,雄蕊空间位置高于雌蕊。(3)OCI等于4,P/O为2671±123。(4)套袋实验表明紫花含笑能进行少量的自花传粉,人工异花授粉结实率和种子质量显著高于人工自花授粉和自然条件下,且不存在无融合生殖。(5)开花后36 h雌蕊群弯曲分泌粘液时,与含笑(M.figo)杂交结实率最高达85.7%,为最佳授粉时期。(6)有效访花者主要有东方蜜蜂、黑纹食蚜蝇和独角仙,访花频率易受天气影响。综上说明,紫花含笑繁育系统以异交为主,部分自交亲和需要传粉者,存在一定近交衰退,自然条件下结实率低,主要受传粉昆虫和雌雄异熟限制,最佳授粉期的确定能够提高其杂交成功率。该研究结果为紫花含笑资源保护和杂交育种奠定了基础。     

琼花生殖器官结构及传粉昆虫的观察

为了探讨影响琼花Viburnum macrocephalum f.keteleeri有性生殖的因素,对其生殖生物学和传粉生物学进行了研究。研究内容主要包括琼花花部特征、生殖器官解剖结构、花粉活力、花粉胚珠比(P/O)、繁育系统、传粉形式、传粉昆虫和花粉管生长路径等。结果表明:(1)琼花聚伞花序由大型不孕花和小型可孕花组成,可孕花雌雄蕊发育正常,雄蕊5枚,雌蕊1枚,干型柱头,单子房,倒生胚珠;不孕花的雌雄蕊在发育早期正常,而在花期时退化。雄蕊退化表现为雄蕊消失、花丝缩短或消失或花药大小不一;而雌蕊退化表现为雌蕊缩小或柱头开裂;有时雌雄蕊也存在瓣化现象。(2)自然条件下,单花花粉活性在散粉4–5d后明显下降,居群花粉活力在4月25日–28日开始显著下降。(3)花粉胚珠比P/O值为12800–18700,属专性异交型;繁育系统为异株异花授粉,属虫媒传粉植物。(4)可孕花大量散粉时间为9:00–16:00,昆虫访花高峰时段为11:00–15:00,访花昆虫中以蝶类和蜂类为主,蝶类访花频率最高。(5)落置柱头的花粉萌发率较高,花粉粒授粉后1h左右开始萌发,花粉管从柱头乳突细胞的间隙穿入花柱,沿花柱中央引导组织生长,18h左右进入子房,20h左右从珠孔进入胚囊。讨论了琼花的不孕花形成、花部结构适应、花型演化趋势、低结实率和花粉管生长特点。     

贯叶连翘的开花动态与繁育系统研究

野外观察贯叶连翘的开花进程和花部形态特征,运用花粉萌发、杂交指数、花粉-胚珠比等方法测定其繁育系统。结果显示:贯叶连翘雌雄异熟,柱头先花药成熟,雌雄蕊无明显异位。单花花期4～5d。仅在开花当日有昆虫传粉,蜜蜂为主要传粉者。花粉在花药开裂1h后活力最大,萌发率达40.10%,花粉在柱头萌发3h后接近子房。根据杂交指数(OCI)推测其繁育系统属于异交,部分自交亲和,有时需要传粉者。花粉-胚珠比(P/O)则表明贯叶连翘的繁育系统为兼性异交。贯叶连翘结实率低,可能与花粉活力,花粉管的生长速度及花粉在柱头的竞争有关。     

濒危植物四药门花的自花授粉

观测了四药门花Loropetalum subcordatum的开花物候、开花动态和访花者; 对其花粉组织化学、花粉胚珠比和花粉活力进行了检测; 通过人工控制授粉实验检测了其繁育系统; 使用扫描电子显微镜(SEM)观察了自花花粉在柱头上的萌发情况并使用荧光显微镜观察了花粉管在花柱中的生长情况。结果表明: 四药门花花期为9月至次年2月, 其中9-10月为开花高峰期; 单花花期4-6 d; 雌蕊先熟, 开花时柱头即有活性, 并持续到花谢; 花药于开花后12-24 h内开裂, 并能直接落置自花柱头; 离体花粉寿命约26 h, 花粉为非淀粉型, 花粉胚珠比为8420±720.86 (n=10); 无花蜜分泌。未观察到任何外来的访花者, 仅见到生活在头状花序中的蓟马Thrips sp., 且未见到蓟马在花间积极迁飞, 表明蓟马不是其有效的传粉者。无处理套网和辅助异株授粉的结实率(5.30%±1.83%/6.67%±1.91%)与自然对照(4.79%±1.45%)差异均不显著(P=0.847/0.616), 扫描电镜观察证明自花花粉能在柱头上顺利萌发, 荧光显微镜观察证明花粉管能在24 h内生长到花柱基部, 说明四药门花是自花传粉, 不存在无融合生殖。四药门花存在雌蕊先熟现象并且仍有异交可能, 说明其祖先类型曾经是异交植物。花谢后子房于次年夏天才开始膨大而果实于10月间开花高峰期后成熟, 说明存在胚发育延迟的现象。本文还讨论了金缕梅科Hamamelidaceae中自花传粉由蝇类传粉演化而来的可能性。     

珍稀濒危植物单性木兰传粉生态学研究

野外定位观测了单性木兰的花期物候、访花昆虫种类、访花频率、访花行为和同花期植物种类,并对其花粉散播距离和繁育系统进行了检测,旨在探讨制约单性木兰传粉过程的某些因素,为单性木兰的保护生物学提供科学依据。结果表明,单性木兰雄株和雌株在花期物候上存在差异,雌株在结实上存在明显的大小年现象。单性木兰以虫媒传粉为主,雄株访花昆虫30种,雌株访花昆虫仅14种,雌株和雄株共有的访花昆虫仅6种。单性木兰同花期植物共17种,其访花昆虫种类大部分与单性木兰的访花昆虫种类相同。蜂类和蝶类均非单性木兰的传粉者,其结实率低的原因不仅与访花昆虫种类少和访花频率少有关,更与其缺乏有效的传粉昆虫有关。     

矮紫金牛的开花生物学与繁育系统研究

矮紫金牛(Ardisia humilis)是优良的野生观赏植物。为探究该植物开花生物学与繁育系统特征,促进其杂交选育与园林应用,该研究以同质园引种的矮紫金牛为对象,对其开花物候、访花昆虫种类及访花行为进行观测,采用花粉离体萌发法和联苯胺-过氧化氢法,对花粉活力与柱头可授性进行检测,结合配子显微观测法和控制性授粉实验,对其繁育系统进行分析。结果表明：(1)花期为5月中下旬至6月中上旬,盛花期在5月底,单花、单株和群体水平的花期分别为1、17～20、25 d。(2)开两性花,雌蕊先熟,与雄蕊成熟期部分重叠,柱头可授性滞至雄蕊凋谢后1 d。(3)杂交指数(OCI)值为4,花粉/胚珠比(P/O)值为5.61×10³,显示其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。(4)自然授粉的结实率最高(平均52.96%),其次是自花授粉(52.29%)和人工异株授粉(50.33%),三者差异不显著(P> 0.05),但均显著高于人工同株授粉的结实率(28.67%)(P<0.05),显示矮紫金牛不仅异交亲和性强,还具有很强的自动自花授粉能力。(5)主要传粉昆虫包括隧蜂科...     

短柄五加开花及传粉生物学研究

本文对短柄五加（Ｅｌｅｕｔｈｅｒｏｃｏｃｃｕｓｂｒａｃｈｙｐｕｓ）的花期物候、开花式样、访花昆虫种类、访花行为及访花频率进行了观察,对花粉活力、柱头可授性、花粉胚珠比以及传粉效果和繁育系统做了检测。初步结果表明,短柄五加以根茎进行无性繁殖,１个居群为１个无性系。虽自交亲和,但昆虫的访花活动可显著提高座果率。昆虫传粉主要在无性系内异花间进行,属于广义的自花传粉。传粉者为多种不同的昆虫,包括马蜂和胡蜂在内的蜂类、蝇类和甲虫。其花期物候、花粉活力、柱头可授期和蜜汁分泌期等特征使其能够适应环境,从而获得较高的座果率。平均座果率为６５％,饱满种子率为４５．５％。自然条件下未发现实生苗,广义的自花传粉导致的种子质量低下可能是其原因,也是限制短柄五加分布范围的重要因素。     

珍稀濒危植物猬实的开花特性与传粉生物学研究

对迁地保护的珍稀濒危植物猬实的开花动态、花粉活力、柱头可授性、访花昆虫种类、访花频率、花粉与胚珠比(P/O)、异交指数(OCI)进行观测.结果表明：猬实的单花期约为7 d,种群花期约为14 d,花冠展开后2~3 h,花粉活力达到最高,约为90％,3 d后花粉基本不具活力.在整个单花期,柱头一直具可授性,花冠展开后第2天可授性最强.花粉与胚珠比(P/O)为(398．1±63．7),异交指数(OCI)为3,表明猬实是以异交为主,自交亲和的繁育系统,有时需要传粉者完成传粉过程.猬实的访花昆虫有10余种,以膜翅目蜜蜂科和隧蜂科昆虫为主,另外还有少量双翅目食蚜蝇科昆虫,偶见鳞翅目的柑橘凤蝶和长喙天蛾,其中以蜜蜂科蜜蜂属昆虫传粉效率最高.迁地保护的猬实未见结籽,其原因还有待于进一步研究.     

新疆荒漠植物耳叶补血草的爆发式开花式样与传粉模式

荒漠环境中干热、大风、浮尘、温度骤变等突发性天气状况,对植物的有性生殖具不利影响.耳叶补血草(Limonium otolepis)是新疆盐生荒漠的主要建群种,对其适应荒漠恶劣环境的生殖策略仍缺乏研究.为了探讨荒漠植物适应环境的开花式样和传粉模式,作者通过野外定点观测和室内电镜扫描等方法对耳叶补血草的开花进程、花部特征、传粉媒介、结实特性等进行了研究.耳叶补血草的花期在6月上旬至7月中旬,花期较长且具明显不同步的单株开花状态.在一天中,单花表现出极为集中的开花、散粉过程:一般早上8:00开始开放,9:00达开放高峰期,11:00以后基本不再有单花开放;开放后的单花持续6-8 h后闭合.每单花平均有花粉752粒,花粉表面有网状纹饰,有花蜜.传粉者主要为蜜蜂科和食蚜蝇科昆虫,访花高峰期在9:00-14:00.人工授粉实验表明耳叶补血草以异交为主,自动自花授粉率低.自然状态下结实率为36％,在花序中基部第一位上单花的结实率(45.7％)明显高于第二位上单花(3.3％).耳叶补血草爆发式开花、在短时间内快速完成传粉过程,可能是躲避荒漠环境突发性天气条件的一种策略;而居群分散的开花时间及较长的花期在应对不稳定生境,分摊生殖风险方面具重要意义.     

甘蓝型油菜CMS微粉活力研究及其对杂交制种纯度的影响

通过对微粉和正常花粉在不同和同一雌蕊上的结实力比较和结实竞争研究,表明微粉虽能够授粉结实,但活力低、萌发慢、持续时间短、受精结实能力差,与正常花粉的竞争力弱,授微粉后间隔３－７２ｈ,再授恢复系花粉,其结实表现仍可达到或超过单独授恢复系花粉的结实率,最高的还超过了只授恢复系花粉结实率的９．５７％;授微粉后间隔０－４８ｈ再授恢复系花粉仍可获得７０．３５％－９１．００％的异交率,说明微粉对油菜杂交制种过     

内蒙古居群抗寒西伯利亚杏繁殖生态学研究

对内蒙古居群抗寒西伯利亚杏的12个种源同一树龄的102株进行雌蕊败育率、花粉量、花粉活力、柱头可授性及自交不亲和性进行研究,以明确西伯利亚杏主产地资源的花期生物学特性和繁殖特性,为杏杂交育种和资源利用提供理论依据。结果表明:(1)有86.27%的西伯利亚杏雌蕊败育率低于90%;73.53%的西伯利亚杏单朵花花粉量在1×104～5×104之间;86.27%的西伯利亚杏花粉活力低于50%,且寿命较短。(2)花苞在将开未开时,柱头已经具备一定的可授性,开花后1～4d内柱头可授性保持较高水平,第5天开始有下降趋势。(3)荧光显微观察结果显示,授粉后16h时,96.08%的杏花花粉管在花柱上部;授粉后24h时,74.51%的杏花花粉管仍在花柱上部;授粉后48h时,35.29%的杏花花粉管到达花柱中部;授粉后80h时,花粉管到达花柱下部的杏花约50%,但受精胚珠数为0。研究认为,西伯利亚杏基本为自交不亲和。     

FLORAL BIOLOGY AND REGULATION OF SEED SET AND SEED SIZE IN THE LILY,CLINTONIA BOREALIS

We studied the reproductive ecology of Clintonia borealis, a clonal understory species, in eastern Ontario. Flowers are protogynous and require insect pollination for outcrossing and maximum seed set. Most pollination is done by nectar-gathering bumble bees. We recorded pollen deposition and flowering patterns in 1983. Flowering lasted for about 10 days in mid-June. Stigmatic pollen loads were lowest at the onset of blooming, reflecting the scarcity of male-phase flowers. Pollination increased significantly by peak bloom and subsequently remained high. However, since bees fly mostly between neighboring stems, much of the pollen transferred may have been geitonogamous. In 1983, seed set per flower was not increased by supplementing pollination or by reducing the number of fruits competing for resources per stem. Rather, flowers set more seeds (14%) only if both treatments were performed simultaneously. Seed size was increased by 25% when competitive fruits were removed and by 5% more when pollen was added under the removal treatment. Further work in 1984 showed that pollination effects may be related to changes in pollen source. Selfed flowers set fewer and smaller seeds than outcrossed ones when screened from insects and hand pollinated. Outcrossing distance had little effect on seed set or seed size. Thus, in C. borealis seed number and seed size are limited by a balance between maternal resource availability and the amount of outcrossing provided by pollinators.     

异型花柱植物喀什补血草的传粉者功能群与花粉转移效率

异型花柱是受遗传控制的花柱多态现象, 被达尔文认为是植物通过在传粉者体表不同部位滞落花粉以促进型间花粉准确传递的一种适应。该现象虽已受到广泛关注, 但在一些花型变异较大且不稳定的传粉系统中, 不同传粉者对各花型繁殖所产生的影响仍知之甚少。该研究以分布于新疆天山南坡的一个有同长花柱共存的异型花柱植物喀什补血草(Limonium kaschgaricum)种群为研究对象, 对其花型构成及频率、传粉者及花粉转移效率等进行了调查分析。结果表明: 1)种群中除了存在雌/雄蕊长度交互对应的长(L)/短(S)花柱型花外, 还有雌/雄蕊同长的花(H型), 且各花型花的花冠口直径、花冠筒长及花粉量等参数间无差异, 但花粉纹饰和柱头乳突细胞形态具二型性。其中, H型花的花粉和柱头形态与L型花(或S型花)的一致。2)花型内和自花授粉均不亲和; 型间授粉时, 花粉和柱头形态不同的花型间亲和, 反之不亲和。3)种群内存在长/短吻两类传粉昆虫。在以短吻传粉者为主的盛花初、中期, L和H型花柱头上的异型花粉数均显著高于S型花的, 且L和S型花高位性器官间的异型花粉传递效率高于低位性器官间的; 而在以长吻传粉者为主的盛花后期, L和S型花的柱头间异型花粉数无显著差异, 且高/低位性器官间具有相同的异型花粉转移效率; 与传粉者出现时期相对应的、在花期不同阶段开放花的结实率也明显不同。4)长/短吻昆虫具明显不同的传粉功能, 短吻昆虫只能对L和H型花进行有效传粉, 且访花频率和型间花粉转移效率较低, 为低效传粉者; 而长吻昆虫对各花型均能有效传粉, 具高的访花频率和型间花粉转移效率, 为高效传粉者。因为长吻昆虫的阶段性出现所形成的不稳定传粉系统, 使低效的短吻昆虫可能会成为种群中花型变异的驱动力, 并使S型花受到更大的选择压力。H型花克服了柱头缩入的弊端, 可能会成为不稳定传粉系统下的一个替代花型而持续存在。     

北黄花菜的开花物候及传粉特性研究

北黄花菜是百合科萱草属的优秀观赏植物材料,也是进行品种创新的极有价值的野生种质资源。该研究对野生环境中北黄花菜的开花物候与传粉特性进行了连续三年的追踪观测,探讨其开花进程和传粉机制。结果表明:(1)北黄花菜种群的开花物候只有1个高峰期; 种群始花时间为5月末,盛花期为6月中旬,开花时间在30 d以上,单株花期为6～12 d; 开花同步性指数(S_i)分别为0.36、0.27和0.21,种群内个体开花时间重叠程度较低。(2)北黄花菜的开花数量与坐果数呈显著正相关(P<0.05),坐果数与单株花期长度呈极显著正相关(P<0.01),单株花期长度与始花时间呈显著负相关(P<0.05),表明北黄花菜开花数量越多,其坐果数越高。(3)北黄花菜的访花昆虫分属于4目10科共10种; 各访花昆虫的访花时间和行为区别较大; 主要的传粉昆虫有4种,其活动范围大,活动特点与北黄花菜午后开放的规律相匹配,能保证传粉效果; 部分访花昆虫虽然活动范围小,但可以帮助植物进行自花授粉; 两类访花昆虫的共同作用,使得北黄花菜的自然结实得到较大保障。上述结果可为北黄花菜的引种栽培和资源创新发挥实际作用。     

牛耳朵传粉生物学研究

苦苣苔科(Gesneriaceae)报春苣苔属(Primulina Hance)是一个近年来备受关注的类群,其纷繁复杂的物种多样性和属下种间的特有分布引起了分类学家和植物学研究者的极大兴趣。该属除了极少数的物种如牛耳朵[(Primulina eburnea (Hance) Y. Z. Wang)]以外,绝大部分的物种为狭域分布或地方特有种,其分布范围很窄。为了揭示牛耳朵的传粉生物学和繁育系统对其生殖过程和拓殖能力的影响机制,作者系统地研究了牛耳朵的开花物候、花粉与柱头活性、访花昆虫的种类和访花行为、花粉胚珠比、OCI指数和套袋实验结实率,探究其传粉等生殖过程对牛耳朵的广布是否有正面影响。结果表明:牛耳朵的自然花期是3—5月,全花期约45 d,其中盛花期约20 d,单花期6～8 d;开花后1～2 d花粉活力最强,开花前柱头没有可授性;花粉胚珠比为537;杂交指数为5;去雌套袋、去雄套袋均无法结实,说明本种不存在无融合生殖;与自然授粉相比,自花授粉结实率略低,异花授粉结实率略高,说明自交亲和;牛耳朵的主要传粉者是花条蜂(Anthophora florea)和熊蜂(Bombus sp.)。花蜜产量较高、花粉量较大、花粉活力较强等特点,有利于牛耳朵完成传粉和结实的整个繁殖过程。因此,这一结果显然有利于牛耳朵的拓殖进而广布在我国华南至西南地区的喀斯特地区。     

Wall-softening enzymes in the gynoecium and pollen of Hemerocallis fulva

Summary Variations in extractable cellulase and pectinase were followed during development of Hemerocallis (day lily) flowers. A peak in cellulase activity occurs in the pistil just prior to anthesis, followed by a 62% diminution in the enzyme activity at the time of anthesis. Cellulase activity, per mg protein, is about twice as high in the upper (stigma) portion as in the middle and lower one-third of the pistil tissues. No pectinase activity was detected in the pistil at all stages of development. Extractable pectinase is present at a maximum level in the very young ovary; it decreases rapidly as the ovary develops. Cellulase remains at a moderate level of activity throughout the development of the ovary, except for an increase of about 50% at pollination. Soluble cellulase and pectinase are found in mature pollen. The changes in the cell-wall hydrolytic enzymes in the pistil were pollen-tube growth. It may also promote changes in the cell walls of the pistil cells, although metabolism of the middle lamella during pollen germination is primarily controlled by pollen pectinases.A contribution of the Florida Agricultural Experiment Station, Journal Series No. 3070.     

青篱柴通过促进亲和花粉生长而提高传粉精确性

异型花柱植物的适应意义在于提高亲和花粉的传递, 从而促进异交, 但是有不少研究发现柱头上落置了大量不亲和花粉。目前, 很少有人研究柱头是否有利于亲和花粉的萌发和花粉管伸长, 以及通过去雄处理排除花内和植株内不亲和花粉干扰从而验证二型花柱植物是否可以促进异交。本研究以亚麻科青篱柴属(Tirpitzia)的二型花柱植物青篱柴(T. sinensis)为研究对象, 分居群调查了青篱柴长、短柱型的植株数量, 测量不同柱型的花粉与柱头大小以及观察其表面纹饰, 测定不同开花时间长、短柱型的柱头活性与花粉活力, 统计自然状态下柱头上落置的不同表型花粉比例, 进一步统计花内、株内去雄和自然对照下柱头上落置的不同表型花粉比例, 计算型间、型内和混合授粉花粉管长度和花粉萌发率, 人工授粉检测其是否型内异交不亲和与自交不亲和。结果表明, 自然居群中长、短柱型青篱柴植株数量没有显著性差异; 短柱型青篱柴花粉体积显著大于长柱型, 且二者花粉表面纹饰不同, 但不同柱型的柱头表面积与表面纹饰无差异; 青篱柴开花第一天的花粉活力显著高于开花第二天, 而柱头活性在开花前两天无显著性差异; 自然状态下柱头上落置的不亲和花粉比例显著高于亲和花粉; 在长柱型青篱柴中, 花内和株内去雄显著提高了柱头上亲和花粉的落置比例; 柱头上授型内花粉, 其花粉萌发率和花粉管的长度都显著低于授型间花粉; 授粉结果表明青篱柴为型内异交不亲和与自交不亲和。二型花柱植物通过促进亲和花粉的萌发和花粉管的伸长而有利于型间授粉, 从而显著提高其传粉精确性。