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。

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。