高枝假木贼的胎生萌发特性及其生态适应

对分布于准噶尔荒漠的超旱生小灌木高枝假木贼的繁殖特性进行研究。结果表明:①高枝假木贼具有胎生繁殖现象。果实于10月成熟后不脱落,冬季被积雪覆盖;种子长(4.175±0.132)mm,宽(3.146±0.109)mm,质量(3.727±0.137)g,胎生现象发生于翌年早春积雪融化时(3月上旬—4月上旬);胎生发生阶段空气最高温度为0—15℃,相对湿度为50%—60%。②胎生萌发时,胚根首先突破种皮后,下胚轴快速生长形成棒状胎生幼苗,长度为1—7 cm。③控制实验表明,高枝假木贼种子具有快速萌发特性,在30/15、25/15、20/10、15/5℃温度下,种子遇水6—7 h开始萌发。④高枝假木贼的幼苗具有忍受干燥并在下次水合后能够恢复生长的能力。幼根的长度和干燥时间影响幼苗的生长恢复率。长度在0—1 cm的幼苗通过14 d的干燥,有部分幼苗复水后能继续生长。结果表明:早春充足的雪水和种子快速萌发的特性共同促进了高枝假木贼的胎生繁殖。高枝假木贼的胎萌反映了干旱区荒漠灌木对不利环境的适应策略,在研究植物的生活史进化方面具有重要的理论意义。

果翅和盐分对高枝假木贼种子萌发的影响

对温度、光暗条件、果翅和盐分对高枝假木贼种子萌发的影响进行了研究。结果表明,高枝假木贼种子萌发对光不敏感;不同温变周期下都有较高的萌发率;果翅对种子的萌发具有机械抑制作用,去除翅可以明显促进种子的萌发;种子的萌发率随着盐分浓度的增高而降低,在大于1.2 mol/L的NaCl溶液中的萌发受到抑制。将在盐溶液中处理（15 d）过未萌发的种子转移至蒸馏水后,萌发恢复率低（16%~30%）,表明NaCl处理后的部分种子永久地失去萌发活力。

高枝假木贼种子低温萌发与抗氧化酶系统的关系

高枝假木贼具有胎生萌发特性，并且发生在早春。为揭示该植物在早春低温环境中胎生萌发特性，在实验控制条件下，对种子吸胀萌发过程中3种保护酶活性和丙二醛（MDA）含量进行测定，并与野外自然条件下，不同发育阶段幼苗的保护酶活性变化进行对比分析。结果显示：高枝假木贼种子吸水快，在室内5℃低温控制下6h吸水量趋于平稳。种子在低温吸胀过程中，MDA的含量较高（0．02～0．04μmol·g-1），过氧化物酶（POD）活性保持在高水平稳定状态，过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性在吸胀4h之后快速上升。随着种子萌发，不同幼苗阶段MDA含量急剧下降，维持在0．004μmol·g-1的极低水平，POD活性显著下降，SOD活性先下降后上升至幼苗3cm时达到最高，CAT活性呈缓慢上升趋势。在野外低温条件下，SOD、CAT和POD活性均显著高于5℃恒温控制下的幼苗酶活性水平。表明高枝假木贼快速吸胀萌发特性和3种保护酶在吸胀萌发不同阶段的协同作用，共同为胎生萌发在早春低温的正常生长提供保护。

两种假木贼的生殖物候特征及其生态意义

为研究超旱生植物高枝假木贼和盐生假木贼适应荒漠环境的生殖物候特征,运用单因素方差分析和线性回归法对两个自然种群的始花期、终花期、花期持续时间、相对开花振幅、开花同步指数、果实发育进程和种子宿存量等方面分别进行统计分析,结果如下:1)高枝假木贼和盐生假木贼均在夏季7、8月的高温环境中开花;2)高枝假木贼种群花期持续时间为52天,平均花期同步指数为0.69±0.094,盐生假木贼种群花期持续时间为49天,平均花期同步指数为0.792±0.07,两个种群的开花高峰比例均低于20%;3)随着大气平均温度呈线性下降趋势时,高枝假木贼和盐生假木贼种子鲜重均呈指数增加;4)种子成熟后不易脱落,在秋季种子成熟至降雪覆盖之前有68%±2高枝假木贼种子和83%±2.14盐生假木贼种子宿存在母株上,形成气生种子库。以上结果表明:在遭受相同自然选择的压力下,两种假木贼选择高温持续开花、低温结实和气生种子库储备趋同的生殖物候特点。该研究对于诠释荒漠地区植物特殊的适应机制具有重要价值,为资源的合理利用和生态系统的保育提供依据。