自交与异交象牙参属植物的蜜腺结构及其生物学意义

蜜腺是有花植物与传粉昆虫构建互惠关系的关键花部结构,解析不同繁殖特性物种间蜜腺结构的差异可为理解有花植物繁殖特性的演化提供理论依据。以传粉系统高度特化、异交实现有性生殖的早花象牙参（Roscoea cautleoides）和缺乏有效传粉者、主动自交实现有性生殖的无柄象牙参（R. schneideriana）为材料,通过野外测量2个物种蜜腺特性、超景深显微镜观察和石蜡切片染色,探究早花象牙参与无柄象牙参在蜜腺分布位置、外部形态及内部结构的异同。结果表明：2个物种均具有结构蜜腺,从外部形态来看,早花象牙参蜜腺体积较大、分泌糖浓度较高的花蜜,而无柄象牙参蜜腺体积较小、无花蜜分泌;从内部结构来看,早花象牙参蜜腺结构特化、各个组成部分有明显的区分,而无柄象牙参蜜腺出现一定程度的退化。该研究结果为揭示早花象牙参与无柄象牙参在花部特征、传粉机制及繁育系统的差异以及无柄象牙参蜜腺无花蜜分泌的可能机理提供了重要的形态学依据,也为深入地探讨植物与传粉动物间的协同进化关系以及理解蜜腺多样性的起源与维持机制奠定了科学基础。     

早花基因在植物教学及遗传育种中的应用

不同植物在开花时间上总是存在一定的差异,这种差异有其本身的遗传基础,也与温度和(或)光周期有密切关系,这些性状可能以数学遗传或质量遗传方式遗传下去。深入研究表明植物均不同程度地存在早花基因,Gottschal和Wellensic报道了豆类中的早花基因,报道认为早花基因是隐性等位基因;Murfet报道了在豆类中的早花基因为一个显性一个隐性组成;Bernard报道了大豆的早花基因为两个隐性等位基因;Coyne和Mattson鉴别出了菜豆的三种开花时间基因;Pinihus报道了春小麦中的一个显性早花基因;Ttai讨论了水稻上的复杂开花基因,其早花基因是由在不同位点上的4     

封面照片

正照片示红腹毛蚊Bibio rufiventris雌成虫(双翅目:毛蚊科)在文冠果Xanthoceras sorbifolia(无患子科)人工林中的文冠果花序上访花。红腹毛蚊主要分布在我国北方,成虫早春出现,是早春开花植物的重要传粉昆虫种类之一。触角感器是红腹毛蚊识别开花寄主植     

重瓣矮生一 品红的繁殖方法

原产于墨西哥和中美洲的一品红(又名象牙红、老来娇、猩猩木),因其大多在圣诞节开花,故又称圣诞花或圣诞一品红。一品红是大戟科大戟属直立多年生草本灌木,单叶对生,黄色小花序顶生,靠近花序的苞叶云片状,呈猩红、粉红或淡黄等色,通常所说的一品红花,实际上就是枝条顶部花瓣状的总苞叶。一品红有单瓣和重瓣之分,其中单瓣一品红,花大、色艳,     

红姜花(姜科)同步大量开花的适应意义

两性花植物同步大量开花增加了个体花展示大小,能吸引更多的传粉者,使植株获得更多的交配机会,但也不可避免地带来不同程度的同株异花授粉,进而对被子植物的性资源分配、花部性状以及雌雄异株的进化等产生重要的影响.本文以姜科红姜花(Hedychium coccineum)为研究对象,通过人工授粉和操控试验、传粉动物的观察、自然结果率和自然居群的大小和密度的调查,探讨红姜花同步大量开花的适应意义.结果表明:(1)红姜花的穗状花序由57.33±1.68(n=30)个蝎尾状聚伞小花序组成,每个小花序具3.8±0.15(n=30)朵花,同花序上所有的小花序同步开花,不同小花序内的花按轮次同步开放,使花序在整个开花期间保持有数十朵花同时开放,花序水平上的花展示极为显著;(2)红姜花为自交亲和植物,但不存在自动自花授粉,自然居群存在严重的传粉者限制,其结实也存在着资源限制;(3)多型蓝凤蝶(Papilio memnon)、小矩翅粉蝶(Dercas lycorias)和黑角尖翅粉蝶云南亚种(Appias indra aristoxemus)是红姜花的有效传粉者,3种蝴蝶对红姜花不同大小花序的访问频率都显著不同,随着花序花展示大小的增加其访问频率也显著增加;(4)红姜花同一个体小花序内不同轮次花之间的胚珠数随轮次显著减少,而花粉数前3轮随轮次显著增加.胚珠数的递减及结实存在着资源限制,说明红姜花一个花序开大量的花并不是为了增加结实,而花粉数前3轮的递增,有利于花粉的分散输出,提高个体的雄性适合度.     

关于四棱草的二型花的研究

陈介(1964)在四棱草属(Schnabelia)中发现具有二型花,即开花授粉型的花(chasmogamous)和闭花授粉型的花(cleistogamous)。他根据当时所掌握的材料,认为二型花"似乎是异株"。笔者在采自安徽祁门的四棱草(S.oligophylla)上发现,二型花无疑是生在同一个体上,但这两种花的花期和花的着生位置是不同的。开花授粉型花的花期早,持续时间短,为一次性开花;闭花授粉型的花是不断地从叶腋发出的,花期持续时间长。     

活性炭与激素配比对一品红离体快速繁殖的影响

一品红(Euphorbia pulcherrima)别名象牙红(老来娇、圣诞花、猩猩木),是大戟科大戟属的常绿灌木,原产中美洲和墨西哥,现我国各地均有栽培。在寒冷季节、适逢元旦、春节,大多数花木已处于休眠阶段．一品红则身披绿色,枝顶托以赤红鲜丽的花瓣状苞片,形大色鲜,十分引人注目。     

Pollinator-dependent evolution of floral trait combinations in an orchid herb

作为驱动花性状进化的重要媒介之一,传粉者塑造了被子植物多样的花部特征。目前,大部分研究集中于传粉者驱动被子植物单个性状的进化,而较少涉及对传粉者驱动被子植物组合性状进化的研究。本研究以兰科植物绶草(Spiranthes sinensis)为材料,分别鉴别和估算了传粉者对植物单个性状和组合性状施加的定向选择和关联选择压力。研究结果表明,传粉者对开花时间和花大小施加定向选择压力,传粉者选择早开花、花更大的个体。传粉者对绶草花展示的组合性状(花大小与花数目)施加正向的关联选择压力,而对开花时间与花展示的组合性状(开花时间与株高、开花时间与花数目)施加负向的关联选择压力。同时,传粉者的选择强度在年际间存在差异。该研究证实了传粉者在驱动植物组合性状进化过程中的作用,同时强调在认识和理解被子植物表型性状进化轨迹时,需要考虑植物组合性状的影响。     

东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层典型植物开花物候与生长对模拟暖干化气候的响应

为了揭示暖干化气候变化趋势对演替初期泰加林灌草层植物开花物候和生长的影响, 以东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层(高度<50 cm)植物为研究对象, 根据植物生活史, 选择典型的早花植物圆锥薹草(Carex diandra)和水葡萄茶藨子(Ribes procumbens), 中花植物杜香(Ledum palustre)及晚花植物齿叶风毛菊(Saussurea neoserrata), 监测模拟增温和排水处理2年后其完整的开花物候及生长状况, 以期为认识气候变化下泰加林火后植被恢复演替提供依据。结果显示: 1)模拟增温和排水处理后, 早花植物开花温度限制的提早解除使其花期提前, 而水分限制使得晚花植物花期呈延后趋势, 这可能为中花植物提供更大的生态位空隙, 使其开花数量趋向于增加, 花期提前且呈延长趋势; 2)模拟增温和排水处理后, 圆锥薹草、杜香和齿叶风毛菊的盖度和频度均呈增加的趋势, 以杜香最显著, 而水葡萄茶藨子的盖度和频度均下降; 3)模拟增温与排水处理对植物开花物候的影响无显著交互作用, 但土壤水分降低影响部分植物生长对增温的响应。研究结果表明, 植物开花物候对暖干化气候的响应表现出明显的种间差异, 因植物开花功能群而异。早、中花植物花期趋于提前, 晚花期植物花期趋于延后, 一方面可能导致群落生态位变化, 对种间竞争产生潜在影响, 引发群落组成和结构改变; 另一方面可能成为群落调节其整体物候, 以适应气候变化的重要途径。     

Flowering phenology and growth of typical shrub grass plants in response to simulated warmer and drier climate in early succession Taiga forests in the Da Hinggan Ling of northeast China

为了揭示暖干化气候变化趋势对演替初期泰加林灌草层植物开花物候和生长的影响, 以东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层(高度<50 cm)植物为研究对象, 根据植物生活史, 选择典型的早花植物圆锥薹草(Carex diandra)和水葡萄茶藨子(Ribes procumbens), 中花植物杜香(Ledum palustre)及晚花植物齿叶风毛菊(Saussurea neoserrata), 监测模拟增温和排水处理2年后其完整的开花物候及生长状况, 以期为认识气候变化下泰加林火后植被恢复演替提供依据。结果显示: 1)模拟增温和排水处理后, 早花植物开花温度限制的提早解除使其花期提前, 而水分限制使得晚花植物花期呈延后趋势, 这可能为中花植物提供更大的生态位空隙, 使其开花数量趋向于增加, 花期提前且呈延长趋势; 2)模拟增温和排水处理后, 圆锥薹草、杜香和齿叶风毛菊的盖度和频度均呈增加的趋势, 以杜香最显著, 而水葡萄茶藨子的盖度和频度均下降; 3)模拟增温与排水处理对植物开花物候的影响无显著交互作用, 但土壤水分降低影响部分植物生长对增温的响应。研究结果表明, 植物开花物候对暖干化气候的响应表现出明显的种间差异, 因植物开花功能群而异。早、中花植物花期趋于提前, 晚花期植物花期趋于延后, 一方面可能导致群落生态位变化, 对种间竞争产生潜在影响, 引发群落组成和结构改变; 另一方面可能成为群落调节其整体物候, 以适应气候变化的重要途径。     

胶东半岛野生迎红杜鹃种质资源研究

迎红杜鹃(Rhododendron mucronulatum)耐寒、开花早、花量大,极富观赏性,但尚未在园林中得到广泛应用。本研究采用样地法,详细调查了崂山、牙山等5个山区的野生迎红杜鹃资源,对迎红杜鹃的分布范围、群体大小、生长环境、开花习性、花期花色、土壤理化性质等进行了细致的观测记录。结果表明,迎红杜鹃在胶东半岛有广泛分布,多位于海拔100~1100 m之间区域,主要为大面积群体分布;生长环境多样,阳坡、阴坡、山顶、溪谷、岩缝均可生长,以阴坡为主;其伴生植物种类较多,群落结构稳定;迎红杜鹃开花早,开花量大,花色均为红紫色系,同一色系中变化较大;不同山区的群体株高、冠幅、花量存在较大差异,而花径差异较小;不同山区的土壤有机质及氮磷钾含量差异较大。上述结果明确了胶东半岛地区野生迎红杜鹃的种质资源分布和生长环境特点,为其合理利用提供了科学依据。     

特早花甘蓝型油菜的开花特征及特早花候选基因鉴定

开花是植物从营养生长进入生殖生长的重要阶段.油菜早花早熟,可有效解决油菜与其他夏季作物的茬口矛盾.挖掘不同的早花油菜资源,研究油菜早花性状形成的分子机理,可促进利用分子技术快速选育早熟油菜的育种进程.本研究以1个新发现的稳定遗传的特早花油菜迎春一号为研究对象,在覆盖全年9个月的时间中设计了15个不同的播种期,调查其开花...     

濒危植物七子花的开花与结实特性

对濒危植物七子花(Heptacodium miconioides)的开花和结实特性进行了研究.结果显示:(1)生境的光照和土壤条件好有利于花枝多开花,而海拔低(或气温高)则有利于花序开多轮花,并使花期延长.(2)七子花的结实率不高(平均只有34.10%),主要原因是大多数早开的花没有获取资源的空间优势,结实率很低.(3)种子的大小也与花序类型及开花位置有关,其中Ⅰ型花序产生的最大,Ⅲ型花序上轮花产生的最小.(4)去基轮花可以提高花序的开花数量,但不能改善其结实状况。因此,提高七子花果期的生殖投资可能是解除其濒危状态的关键.     

牡丹催花春节开

牡丹是我国的传统名花,花朵大而艳丽,富贵吉祥,深受人们喜爱。但牡丹正常花期多集中在４—５月,未免美中不足。因此通过冬季催花,使其在春节期间盛开,则不仅为佳节增添了一道新的风景,同时也扩大了牡丹的观赏期,从而产生良好的社会效益和经济效益。进行催花的牡丹应选择开花早、花色艳（多选大红色）的３—４年生植株,例如,大胡红、小胡红、首案红、洛阳红等。催花过程中对环境条件的控制十分重要。在北方,牡丹入大棚之前已经过光周期诱导,故光照长短已不再影响牡丹花芽分化。但是光照越长越强,开花就越早,花色越艳;反之,则…     

拟南芥成花关键基因调控网络研究进展

开花是植物从营养生长转变为生殖生长的重要时期,而开花调控成为近年来植物分子生物学研究的热点。在目前已有的研究中,调控拟南芥开花的基因网络已经发展成一个包含串扰(Crosstalk)、反馈(Feedback)和冗余(Redundancy)的复杂网络,这个网络通过开花整合子来与其他发育过程紧密结合。以调节开花的遗传途径作为基础,重点讨论了顶端分生组织中的信号积累、花发育的时空调节、开花相关基因在拟南芥开花时间或花发育过程以外的其他过程中的功能,并对开花调控网络的深入研究进行了展望。     

濒危植物矮沙冬青开花物候研究

对矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus Cheng f.)的形态学特征、开花物候及花空间分布进行了研究,结果表明:在单花、花序、单株、居群水平上的开花物候都表现出很强的开花不同步性,在单花、单花序水平主要表现在单花寿命4~9 d不等,平均(6.74±1.23)d,以7 d出现的频率最高;单花序开花持续时间范围在4~13 d,平均(8.33±2.63)d,以10 d出现的频率最高;单株及居群水平上表现更为明显.矮沙冬青的花具有虫媒传粉的特征,花主要分布在花枝的上部,下部花所占比例很小,有很多花枝花全部为上部花.相关性分析表明上部花和总花数相关性极显著(r=0.990,P<0.01),而中部花、下部花和总花数的相关性不显著,甚至呈负相关.单株不同方位开花数量差异不显著(F=0.0579,P>0.05).     

实验增温对藏北高寒草甸植物繁殖物候的影响

全球气候变暖对高寒和极地地区的植物物候产生强烈的影响。该研究主要关注增温条件下藏北高寒草甸不同功能型植物繁殖时间(生殖物候)的改变。实验采用开顶箱式增温方法, 对3个主要功能群浅根-早花、浅根-中花和深根-晚花植物的现蕾、开花、结实时间进行观测。研究结果表明: (1)增温导致了土壤水分胁迫, 显著推迟了浅根-早花植物高山嵩草(Kobresia pygmaea)的繁殖时间; (2)增温显著提前了浅根-中花植物钉柱委陵菜(Potentilla saundersiana)和深根晚花植物紫花针茅(Stipa purpurea)和矮羊茅(Festuca coelestis)的繁殖时间; (3)增温没有显著影响浅根-中花植物楔叶委陵菜(Potentilla cuneata)和深根-晚花植物无茎黄鹌菜(Youngia simulatrix)的繁殖时间; (4)增温缩短了3种类型植物的开花持续时间。这些结果显示增温改变了藏北高寒草甸群落中多数物种的繁殖时间, 这预示着在未来更热更干的生长季, 青藏高原高寒草甸系统的植物物候格局可能会被重塑。     

HAT-RAPD技术在姜科象牙参属植物自然杂交个体鉴定中的应用

自然杂交在植物中广泛存在,对植物进化起着重要的作用.研究自然杂交现象,除了传粉、形态等传统手段,还需要分子水平的证据.本研究利用HAT-RAPD技术,对姜科象牙参属植物的自然杂交现象进行分析,运用主坐标分析和杂交指数分析对疑似杂交个体进行鉴定,探讨HAT-RAPD技术在分析和鉴定杂交个体方面的可行性.结果显示,HAT-RAPD方法比传统RAPD扩增的条带更稳定、清楚、容易统计,同时主坐标分析和杂交指数分析的结果表明,形态介于大花象牙参(Roscoea humeana)和早花象牙参(R.cautleoides)的个体是两者的杂交后代,且与大花象牙参的亲缘关系更近.以上的结果表明HAT-RAPD技术可以用于自然杂交的分析,并且由于其简单、易操作等特点,将成为一种非常适合分析和鉴定杂交个体的分子手段.     

不同荷花品种出泥部分与根状茎生长性状和部分生理指标的比较及相关性分析

在盆栽条件下,对不同荷花(Nelumbo nucifera Gaertn.)品种〔藕莲品种'大紫红'('Dazihong')、花莲品种'中国红·上海'('Zhongguohongshanghai')和花藕兼用莲品种'逸仙莲'('Yixianlian')〕出泥部分(叶和花)和泥下部分(根状茎)的生长性状和部分生理指标进行了比较研究,并对3个荷花品种出泥部分与根状茎间的生长性状和部分生理指标进行了相关性分析.结果表明:'大紫红'在整个生长发育期不开花;'中国红·上海'开花时间相对较早(6月上旬),花重瓣且色泽鲜艳;'逸仙莲'开花时间相对较晚(7月上中旬),花单瓣呈白色.3个荷花品种中,'大紫红'立叶数最少,立叶面积最大,根状茎膨大明显,根状茎中可溶性糖和可溶性蛋白质含量最高;'中国红·上海'立叶数最多,立叶中叶绿素含量最高,根状茎节间长度最长,但根状茎膨大不明显;'逸仙莲'立叶数居中,叶柄最长,根状茎膨大明显,根状茎中可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉和维生素C含量介于其他2个荷花品种之间.相关性分析结果表明:荷花立叶面积与根状茎节间长度呈显著负相关,而与根状茎中可溶性糖、可溶性蛋白质及维生素C含量呈极显著或显著正相关;叶柄长度与根状茎直径和根状茎节间质量呈显著正相关;立叶中叶绿素含量与根状茎节间长度和根状茎中淀粉含量呈显著正相关,而与根状茎中可溶性糖含量呈显著负相关.研究结果显示:根据供试3个荷花品种的立叶面积、叶柄长度、立叶中叶绿素含量可间接判断根状茎的生长发育及营养品质状况,并可进一步应用于快速选育花藕兼用莲品种.     

雌雄异熟植物露蕊乌头开花时间对雌雄功能期及表型性别的影响

开花时间决定了植物雌雄功能的交配机会, 最终影响繁殖成功。交配环境假说认为雌雄异熟植物开花时间的差异能引起植物表型性别的变异, 改变种群内的交配环境, 影响植物对雌雄功能的最佳性分配。为了研究开花时间对雌雄异熟植物的雌雄性别时期及表型性别的影响, 本文以毛茛科雄性先熟植物露蕊乌头(Aconitum gymnandrum)为实验材料, 记录了雄性和雌性功能期, 分析了植株开花时间、花的雌雄功能期和表型性别的关系。结果表明: 在植物同一花序内, 较晚开放的花有更长的雄性期和更短的雌性期, 性分配在时间上偏雄。雌雄功能期在时间上的相对分配随植物开花时间的变化表现出相似的趋势： 较晚开的花或较晚开花的个体, 花的雄性功能期相对于雌性功能期更长, 在时间上更偏向雄性功能。而且, 开花时间的差异影响种群内花的性比和植物个体的表型性别动态。随着开花时间由早到晚的变化, 种群内早期以雄花为主,末期以雌花为主, 种群内性别环境由偏雄向偏雌变化, 因此植株个体的平均表型性别则从偏雌转向偏雄。本文结果支持交配环境假说, 雄性先熟的露蕊乌头开花早期, 种群内花的性别比偏雄, 种群表型性别环境偏雄, 因而植物个体平均表型性别偏雌, 性别分配(即时间分配)偏向雌性功能, 而晚开花个体的平均性别偏雄, 更偏向雄性功能的分配。