三个不同品种费约果的花粉-胚珠比及花粉粒形态的扫描电镜观察

利用扫描电子显微镜对费约果三个品种的花粉粒显微结构形态进行观察,计算三个品种费约果的花粉-胚珠比,并据此分析费约果的形态特征和分类学意义,划分其繁育系统类型。结果表明:‘Coolidge’、‘Mammoth’和‘Unique’三个品种的花粉-胚珠比分别为6±2.37、4.41±1.47和8.52±2.84,其繁育系统为闭花受精型;费约果花粉粒呈辐射对称,极面观近似等边三角形,有明显的三孔沟(合沟),具角萌发孔,其赤道面观为椭圆形,花粉粒表面具颗粒状雕纹;三个品种花粉粒形态相比之下也略有差异,但不明显。从费约果与同科4个属花粉粒的对比中可以得出,费约果花粉粒形态结构符合桃金娘科植物的主要特征,其花粉粒形态在分类学上具有重要意义。

牛蒡繁育系统与花部特征研究

[目的]了解牛蒡生殖特性,为其栽培育种提供理论基础。[方法]通过野外观察,运用异交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)及套袋试验等研究方法对大连地区辽宁中医药大学内牛蒡的花部特征及繁育系统进行研究。[结果]牛蒡群体花期一般为34~35 d,花期重叠,每年6月下旬开始到7月末结束,其花粉和柱头具有活力且柱头在全天都具有活力;OCI为4,P/O为5 666,异花授粉需要传粉者,风对其传粉作用不明显;套袋试验中自然套袋与自然对照均可结实,结实率分别为99.0%和69.5%,去雄去柱头后套袋结实率为0,不具有无融合生殖特性。[结论]牛蒡具有异交特性且自花授粉可结实,风媒传粉可能性小。

夹金山3种同域分布绿绒蒿的传粉生态学研究

为了揭示夹金山3种同域分布绿绒蒿的传粉生态学特点与繁育系统差异,以全缘叶绿绒蒿、川西绿绒蒿、红花绿绒蒿为研究对象,观测植株的花期物候与传粉媒介,并采用联苯胺-过氧化氢法与氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法分别检测柱头可授性与花粉活力。结果表明:1)全缘叶绿绒蒿的花期比川西绿绒蒿和红花绿绒蒿提前近1个月,后两者的花期接近,但三者花期均有重叠。2)3种绿绒蒿柱头可授性持续时间均达5 d以上,且第3至4天时可授性最强。3)在散粉后的8 h内,全缘叶绿绒蒿和川西绿绒蒿的花粉活力随时间延长而下降,红花绿绒蒿的花粉活力呈先升高后降低的趋势。4)全缘叶绿绒蒿花粉胚珠比为990±28,川西绿绒蒿为2050±596,两者之间有显著差异(P<0.05);红花绿绒蒿为1380±202,与前两者无显著差异。且3种绿绒蒿均属于兼性异交。5)3种绿绒蒿有着相同的传粉者麻蝇;其中访问全缘叶绿绒蒿的昆虫种类最多;访问红花绿绒蒿的昆虫比较单一,但数量最多;访问川西绿绒蒿的昆虫数量最少。综上,3种绿绒蒿在繁育系统上表现出差异性:全缘叶绿绒蒿花期和柱头可授期最长,柱头可授性最强,授粉昆虫种类最多,弥补了花粉活力衰减快的缺陷;川西绿绒蒿的花粉能长时间维持高活力但传粉昆虫数量最少;红花绿绒蒿的传粉者有独特的寄生性传粉现象,它们在柱头内产卵,并帮助宿主进行种内传粉,确保了传粉的精确性。

我国特有植物菱叶凤仙花的繁育系统及其与同属植物的比较

菱叶凤仙花(Impatiens rhombifolia)是我国特有植物,研究其田间种群的繁育系统并同其他同属植物进行比较,有助于阐明该种传粉过程、花部进化以及物种狭域分布的特有原因。通过对菱叶凤仙花田间种群的开花物候、花部特征、传粉者、花粉胚珠比、杂交指数、交配系统特性进行研究,发现菱叶凤仙花雄蕊先熟,传粉者为三条熊蜂(Bombus trifasciatus),盗蜜者为短头熊蜂(B.breviceps),其余访花者为中华蜜蜂(Apis cerana)、小豆长喙天蛾(Macroglossum stellatarum),花粉胚珠比约为11443,杂交指数为4。人工授粉实验中,不去雄套袋和去雄套袋的坐果率分别为5%和0,自然授粉、人工异交和人工自交的坐果率分别为86%、89%和76%。通过分析同属植物的繁育系统共性,发现包括菱叶凤仙花在内的36种凤仙花属植物均可异交,其中30%属于高度异交或专性异交,70%为自交亲和,自交亲和中有24%可以自动自交,只有1种凤仙花以自交为主不需要传粉者,且无近交衰退。总之,菱叶凤仙花是自交亲和的异交植物,具有低比率的自动自交能力,不存在无融合生殖,包括菱叶凤仙花在内的凤仙花属植物大多都以混合式交配系统为主,可以更好适应复杂多变的环境。

不同花色紫茉莉花部综合特征比较

为揭示不同花色紫茉莉的繁殖策略差异性,以紫红色、黄色、白色紫茉莉为研究对象,观察不同花色紫茉莉的花部基本特征;测定花粉量和花粉胚珠比,估算杂交指数等,分析不同花色紫茉莉的繁育系统类型。结果表明:不同花色紫茉莉的花部基本特征存在一定差异,其中黄色花和白色花的花部特征指标值差异较为明显。3种花色的紫茉莉均以自交为主,伴随异交并存,属于兼性交配系统。黄色紫茉莉的花粉量最少,存在着较为严重的花丝、花药退化现象,且结实率显著低于紫红色和白色紫茉莉。可见,3种花色紫茉莉具有不同的交配系统,显示出多样化的繁殖策略。

多花野牡丹传粉生物学观察

对福州地区3个天然居群多花野牡丹传粉生物学的观察结果显示:多花野牡丹5:30-7:00开始开花,7:40-8:10完全开放,16:30-17:30花朵闭合,单花开放时间为12 h,群体花期(53±5)d,无花蜜分泌。访花昆虫主要是蜂类、食蚜蝇类和丽金龟类,传粉昆虫主要是木蜂、蜜蜂等,其中木蜂传粉活动最为活跃,为最有效传粉昆虫。完全套袋、去雄和去雌(去柱头)处理的均不结实,表明多花野牡丹不存在无融合生殖、主动自花授粉和滞后自交的生殖保障现象。而人工自交和异交均具有较高的坐果率,表明多花野牡丹为自交亲和的异交种,需要昆虫传粉。多花野牡丹繁育系统是兼性自交。

5种毛茛科植物个体大小依赖的繁殖分配和性分配

植物繁殖分配和性分配是生活史理论的核心问题 ,一直受到生态学家、进化生物学家们的关注。通过对青藏高原东部高寒草甸 (35 0 0m)及亚高山草甸 (2 90 0m)毛茛科 5种虫媒两性花植物花期的繁殖分配和性分配的研究发现 :1)个体越大 ,繁殖投入越高 ,繁殖分配越低 ,与以往研究结果一致 ;2 )性分配是个体大小依赖的 ,大个体更偏向雌性器官的资源投入 ,花粉胚珠比与个体大小的关系较复杂 ,因种而异 ;3)花期雌雄功能之间存在资源分配上的权衡 (Trade_off) ,并且种群之间有差异 ,表明其受环境条件影响。

鹅掌楸的花部数量变异与结实率

濒危植物鹅掌楸（Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ（Ｈｅｍｓｌ．）Ｓａｒｇ．）的花被片一般为９枚，对贵州松桃（Ｇ）、湖南龙山（Ｈ）和浙江龙王山（Ｚ）三地自然居群３年的观察发现，少数单株出现花被片数目变异，有１０、１１、１２枚花被片情况。与居群Ｇ和Ｈ相比较，居群Ｚ在单花花粉量，花粉大小和雌蕊数目等方面的变异较小，且无花被片数目变异。结实率与花部数目变异明显相关，变异较大的居群其结实率也高。居群间花粉平均大小与结实率有较好的正相关（ｒ＝０７６），并在居群间比较了结实率与花粉胚珠比（Ｐ／Ｏ）的关系（ｒ＝－０７４），发现Ｐ／Ｏ低的居群趋向于有较高的结实率，暗示资源配量限制了鹅掌楸的结实率。花部数量变异与结实率的关系表明潜在的遗传多样性对种子产量有明显影响。

侧金盏花的花部特征与繁育系统观察

侧金盏花(Adonis amurensis)是东北地区常见的一种早春类短命植物,也是一种观赏性状优秀的园林草本种质资源。本研究针对黑龙江省哈尔滨市帽儿山老山人工林试验站的野生侧金盏花,对其花部综合特征、开花动态、授粉特性进行了研究。结果表明,侧金盏花花期为3-4月,花型大,单花花期持续6~10 d,花部具有吸引传粉者的特征。侧金盏花雌蕊先熟,开花过程中花药与柱头无空间间隔,杂交指数结果为3,花粉胚珠比为2 280,结合套袋试验结果,判定侧金盏花繁育系统为兼性异交,自交可孕,需要传粉者进行传粉。

小花鸢尾的花部结构与繁育特性研究

通过对小花鸢尾（Iris speculatrix）的田间观测,运用杂交指数、花粉活力及柱头可授性、花粉/胚珠比、人工控制授粉试验等方法,对其花部结构、开花动态及繁育系统进行研究。结果表明：在杭州地区自然气候条件下,小花鸢尾通常于5月初至6月初开花,群体花期约35 d;盛花期约12 d,集中在5月8日至5月20日;单株花期3～6 d,单花期3 d。花两性,雌雄蕊同熟。花药紧贴花柱外侧,低于柱头约3 mm。杂交指数（OCI）为4,花粉胚珠比（P/O）为552,结合去雄、人工套袋和自然授粉坐果率判断,小花鸢尾繁育系统为兼性异交。试验证实小花鸢尾的人工授粉坐果率高于自然传粉,其自然授粉有性繁殖系统受到花器官结构和环境因子的影响。

北黄花菜的花部特征与繁育系统特性

以北黄花菜（Hemerocallis lilio-asphodelus）为试材,通过引种观察,运用定量测量、花粉萌发试验、人工授粉试验等对其花部形态特征、开花动态、花粉活力、柱头可授性、繁育系统进行了研究,对其柱头表面及花粉形态进行了扫描电镜观察。结果表明：北黄花菜花型大,芳香,单花花期持续2 d左右,花部具有吸引传粉者的特征;花粉活力在刚开花时较低,12~18 h达到最高,柱头在开花当天即有可授性,花粉活力和柱头可授性均呈先升高后降低的趋势,在持续时间上存在较长相遇期;开花时柱头高于花药,两者存在空间间隔;北黄花菜杂交指数为4,花粉胚珠比为1 838,自然条件下北黄花菜的坐果率达到82.93%,经过人工自花授粉、人工异花授粉后坐果率分别为96.68%和94.32%,人工授同株异花花粉后坐果率为83.45%。综合上述结果,认为北黄花菜的繁育系统为兼性异交,自交可孕,北黄花菜不存在自动的自花授粉及无融合生殖。

雄蕊合生植物半边莲的花部综合征与繁育系统

为了解花内雄蕊合生结构的繁殖适应意义,初步研究了雄蕊合生植物半边莲(Lobelia chinensis)的花部综合征、传粉特性和繁育系统。半边莲花大且鲜艳,花瓣中下部弯折并合生成背部有裂缝的不封闭的花冠筒。5雄蕊的花药紧密合生成花药筒,花丝中上半部也合生在一起,只有花丝基部分离插生于花冠筒上。柱头被包裹在花药筒内。半边莲单花寿命可达5d左右。雄性先熟,柱头在伸出花药筒之后才具活性。花的主要访问者为蚂蚁、食蚜蝇和苍蝇类等小型昆虫。半边莲单花花粉数约为(5200±130)粒、胚珠数约为(55±6)颗,花粉胚珠比为94.54,应属于兼性自交繁育系统,但异交指数和其它特征都显示其以异交为主,部分自交亲和。套袋和人工授粉实验发现,半边莲不存在无融合生殖与自发自交,但自交亲和性高。雄蕊合生(尤其是花药的合生)能把花药中的花粉聚拢在一起在传粉者的一次访问中就被同时带出,与同样具有较低花粉胚珠比的花粉聚联(Pollen aggregation)传粉过程近似。半边莲的雄蕊合生结构(花药合生成筒、花丝上部也合生)可能与一些特定的花部特征,如花被合生成未完全封闭的筒、雌雄异熟以及低花粉胚珠比等联系在一起,形成了适应小型传粉者的"花部综合征"。

蜀葵开花与繁育特性研究

通过野外观察,对蜀葵自然居群的花部特征、开花过程、花粉/胚珠比、花粉生活力和柱头可授性及繁育特性等进行初步研究。结果表明:蜀葵群落花期约91 d,单花持续时间为(3.57±0.14)d。雄性先熟,雄性持续时间为(2.45±0.16)d,雌性持续时间为(1.55±0.16)d。花柱伸出时为直立状态,属柱头探出式雌雄异位,与花药间距离约3 mm。柱头伸出后约2~4 h后开始弯曲,直至与花药接触,此时的花粉生活力为42.33%,柱头可授性最强,存在潜在的延迟自交。授粉处理的结果表明,蜀葵不存在无融合生殖,自交亲和,以异交为主。其柱头裂片的反转运动有可能保证传粉者不足或缺乏时传粉的成功发生。

北京东灵山地区等齿委陵菜(Potentilla simulatrix)的传粉生物学

对北京东灵山地区克隆植物等齿委陵菜（Potentilla simulatrix）自然种群的开花行为观察发现：等齿委陵菜种群花期较长（约3个月）,但单花花期较短（1～2d）,每个基株的花期平均（14.6±0.7091）d（n=15）,同一基株内不同花的花期完全重叠的现象极少.人工授粉实验表明等齿委陵菜不存在无融合生殖,自发自交与人工自交的结实数都极低.花粉胚珠比为3874,应属于专性异交的交配系统.人工添加花粉实验并没有导致种子产量显著增加,这表明等齿委陵菜种群内不存在花粉限制.等齿委陵菜访花昆虫的种类很多,主要传粉昆虫有2种淡脉隧蜂（Lasiogossum sp.）和1种地蜂（Andrena sp.）,对雄性阶段的花与雌性阶段的花的访问频率基本相同,传粉昆虫的访花活动与生境温度、湿度密切相关.

六盘山区伏毛铁棒锤生殖构件的生态生物学特性研究

通过对六盘山区伏毛铁棒锤生殖构件的形态解剖结构、花粉活力、花粉胚珠比等项目的观测研究,结果表明:伏毛铁棒锤花粉活力平均百分率为68.31%,种子千粒重平均为2.2851g,花粉胚珠此为4782.4561,按Cruden的繁育系统类型应归属于专性异交,伏毛铁棒锤生殖构件的生态生物学特性是对其生存生态环境长期适应进化的结果。

入侵植物黄顶菊的繁殖生物学特性

黄顶菊[Flaveria bidentis(L.)Kuntze]是近年来恶性入侵我国的一种菊科植物。本研究通过探讨黄顶菊的繁殖生物学特性,为科学预防和治理黄顶菊的入侵扩散提供理论基础。于2013年8月至2015年11月,对在郑州大学生命科学学院栽培的黄顶菊种群进行繁殖生物学特征研究,包括综合形态学、花序开花动态、花粉胚珠比和交配系统类型等,并对河南省郑州市东风渠附近的黄顶菊自然种群的访花昆虫进行观察研究。结果表明,黄顶菊具有灵活的交配系统,有性繁殖方式为兼性异交型,即自交和异交授粉均能产生可育瘦果,也可通过无融合生殖方式产生瘦果。瘦果体积小[千粒质量仅为(0.17±0.01)g]且数量庞大,发育成熟时间短,开花5 d后便可观察到成熟的瘦果。在开花盛期,观察到访花昆虫有蝶类、蝇类、蛾类和蜂类等。本研究从繁殖生物学的角度揭示黄顶菊的快速入侵机制,为控制和治理黄顶菊由河南省向南扩散蔓延提供了重要理论依据。

滇龙胆开花物候与交配系统研究

通过对滇龙胆的开花物候与交配系统进行观测,统计不同处理的结实率和结籽率,分析滇龙胆开花物候与交配系统等繁育特征。结果表明:滇龙胆花期在10月中旬至12月中旬,单花花期持续17~19 d,单个花序花期可持续33~37 d,单株水平花期可持续8周,群体水平开花期持续时间为60 d以上,具有雌雄异位和雌雄异熟特征。滇龙胆杂交指数(OCI)值为5,花粉-胚珠比(P/O)值集中于(582.8±441.2)~(1405.8±550.8)之间,结合人工授粉套袋试验结果,证实滇龙胆的繁育系统类型为兼性异交型,部分自交亲和,需要传粉者,不存在无融合生殖。自然状态下结实率较高,通过人工补充授粉,可显著提高滇龙胆结实率。

刺五加、短梗五加的开花动态及繁育系统的比较研究

野外定位观测刺五加 ( Eleutherococcussenticosus)、短梗五加 ( E.sessiliflorus)的开花进程、花朵的功能形态特征和开花动态 ,用杂交指数 ( OCI)、花粉 -胚珠比 ( P/ O)、去雄、套袋、人工授粉等方法分别测定刺五加、短梗五加的繁育系统。结果显示 ,刺五加种群、短梗五加种群的花期均持续 1个月左右 ,刺五加比短梗五加早开花 2 0 d左右 ,二者均有雄蕊先熟现象 ;刺五加是单全异株植物 ,种群内既具有雄株、又具有雌株、还具有两性株 ,繁育系统主要为异交 ,需要传粉者活动才能完成授粉过程。与刺五加不同 ,短梗五加仅具两性花 ,但繁育系统也以异交为主。短梗五加两性花中的雌、雄器官既在空间上分离、又在时间上分离 ,只能进行同株异花间或异株、异花间传粉才能受精结实。

濒危植物肉苁蓉(Cistanche deserticola)繁育系统研究

在自然居群中通过野外定位观测，运用杂交指数（OCI）；花粉-胚珠比（P／O）；去雄、套袋、人工授粉等方法对濒危植物肉苁蓉（Cistanehe deserticola Ma）的花序发育、开花特性、花粉活力、柱头可授性、传粉方式、繁育系统进行了研究，结果表明：肉苁蓉穗状无限花序的生长发育期可明显分为拱土期、出土期、开花期、结实与种子成熟期四个阶段。两性花，单花开放时间2～3d，花序有花期持续20～25d。种群开花历时36～38d。开花时柱头略高出花药，柱头较大，下垂。重力玻片法检测，风媒导致的异株异花传粉完全可以忽略。主要访花昆虫为蜂类。扫描电镜观察虫体，蜂类携带大量花粉，但传粉飞行距离大部分为0。杂交指数为3；花粉-胚珠比为35．45±8．56；结合去雄、套袋和人工授粉试验结果，认为肉苁蓉属于以自交为主的繁育系统。

濒危植物缙云卫矛繁育系统研究

运用花粉萌发、联苯胺-过氧化氢法、花粉-胚珠比、杂交指数和套袋实验等方法，对缙云卫矛（Euonymus chloranthoides Yang）花粉活力、柱头可授性及繁育系统进行了研究。结果表明：缙云卫矛花粉-胚珠比为7641340，杂交指数等于3，结合人工授粉和套袋实验结果可以确定该物种的繁育系统属于自交亲和，有时需要传粉者。根据套袋实验及实地观察可以推测该物种以风媒传粉为主。其花粉活力较高，持续时间较长，花粉质量可能不是导致该物种濒危的主要原因。其雌雄性功能表达具一定的重叠期，提高了同株异花授粉的几率，雌雄性功能表达在时间上的差异不是影响其结实率的主要原因。气候条件对传粉过程的限制可能是导致该物种濒危的原因之一。