百子莲的传粉昆虫及其访花行为研究

连续2年对百子莲引种地的访花昆虫和昆虫访花行为进行了观察和检测，共发现访花昆虫23种，分属于5目、17科。其中传粉昆虫有10科13种，主要有中华蜜蜂、熊蜂、玉带凤蝶、菜粉蝶和黑带食蚜蝇。访花频率在不同昆虫之间差异显著，在不同花期（始花期、盛花期）间差异不显著。各昆虫单日的访花频率存在一定规律，其中蝶类传粉活动集中在上午，蜂类传粉持续时间长，7：00～17：00均有出现。昆虫访花频率和虫体解剖镜观察表明，蜂类的传粉效率明显高于蝶类和蝇类。

百子莲种子发育生理生化特性

为了解引种植物百子莲种子发育过程中生理生化特性,有针对性地进行种子繁殖,采用测量观察和生理试验方法,对种子长度、质量、含水量和种子中淀粉、可溶性蛋白质以及过氧化物酶、多酚氧化酶、α-淀粉酶的质量分数进行测定,结果表明:百子莲种子发育前2周种子生长量最大;种子干质量在授粉后42d趋于稳定。淀粉在种子发育初期积累迅速,总体上呈"上升—下降—上升"的趋势;可溶性蛋白质质量分数呈逐渐上升趋势;可溶性糖质量分数呈逐渐下降趋势。淀粉质量分数、可溶性蛋白质质量分数与种子干质量、种子大小呈显著正相关;可溶性糖质量分数与淀粉质量分数、种子干质量、种子大小呈显著负相关。POD、PPO、α-淀粉酶的质量分数在种子发育过程中变化显著,POD、PPO活性与可溶性蛋白质质量分数呈显著正相关;α-淀粉酶活力与种子大小呈显著正相关。

大花百子莲的结实和结籽格局及种子产量影响因素分析

在2007和2008年对大花百子莲(Agapanthus praecox subsp.orientalis‘Big Blue’)在群体、果序和单果水平上的结实和结籽格局进行了观测,并依据每花序单花数、单花胚珠数和单粒种子质量推算其单株潜在种子产量;此外,采用人工补充授粉方法研究了不同授粉方式对大花百子莲结实和结籽的影响,并对其种子产量的影响因素进行了分析。结果表明:从始花期、盛花期至末花期,随开花时间的延迟,大花百子莲植株的每花序单花数和座果率均逐渐降低,其中始花期开花的植株每花序单花数和座果率均最高。从果序基部、中部至顶端,座果率和结籽率均逐渐减小且差异显著。在果序基部和中部,果实内种子败育率沿果实基部至顶端依次降低,而单粒种子质量则依次增加;且果序基部的果实各部位的种子败育率均低于果序中部的果实,而单粒种子质量则差异不大。大花百子莲的单株潜在种子产量约为43.18 g,而其单株实际种子产量约为2.87 g,远低于其潜在种子产量。自然授粉的大花百子莲每柱头花粉数为27.5粒,而自花授粉、同株异花授粉和异株授粉的每柱头花粉数均超过100粒;与自然授粉、自花授粉和同株异花授粉植株相比,异株授粉植株的座果率和结籽率均显著增加。研究结果显示:大花百子莲的结实和结籽格局呈现非随机分布规律,在引种地存在有性繁殖障碍;养分和授粉状况是制约大花百子莲种子产量的重要因素。

大花百子莲的开花物候与生殖特性

连续2年对引种植物大花百子莲在中国上海市人工种群的开花物候、结实情况进行观测记录，从不同水平分析了大花百子莲的开花物候对其生殖的影响。结果显示：（1）大花百子莲在引种地的开花时间为6月初至7月末；种群花期历时40d左右，单株花期在14～31d波动，单花寿命主要为2～3d；2年的开花振幅平均在6朵·株^-1·d^-1左右，花朵开放百分率值在3．69％～4．87％左右，平均开花式样为11～17朵。（2）大花百子莲种群内2007年比2008年的各项开花物候指标均提前6～9d；种群开花进程为渐进式的双峰曲线；种群花期重叠时间较长，2年的平均开花同步指数分别为0．663、0．695；植株个体相对开花强度主要分布频度为50％～70％。（3）开花物候指数与座果率的相关分析表明，始花时间与开花数目、座果数、花期长度呈显著负相关关系，开花数目与座果数、花期长度以及花期长度与座果数均呈显著正相关关系，同一花序内单花所发育成果实的数量与单花开放时间呈极显著负相关关系。研究表明，大花百子莲始花时间早的植株比始花时间晚的植株花期更长，开花数目多的植株比开花数目少的植株花期更长，花期长的植株比花期短的植株座果率更高；而且在同一花序上，越早开放的单花其结实的可能性越大。作为引种植物，大花百子莲开花物候年度间具有相似性，说明其在引种地可以适应环境压力，形成稳定的开花时间与开花模式；较长的花期重叠和大量的开花数目可以吸引较多的传粉者访问，为其生殖成功奠定了良好基础。

百子莲的花蜜分泌节律及传粉效率影响因素的研究

对百子莲的花蜜分泌节律及影响百子莲昆虫访花行为的因素进行了分析和检测。结果发现：百子莲的花蜜存在2次分泌现象，花蜜分泌速率及花蜜常备量均在开花第2天达到最大值。花蜜含量糖为21．80％～36．14％。去雄和切除花瓣试验表明：百子莲的主要传粉报酬为花蜜，其在诱导昆虫传粉中起主要作用。昆虫的访花活动与开花式样有一定关系，10～15朵花是百子莲有较好传粉效率的开花式样。

遮光处理对大花百子莲叶片结构特征和光合特性的影响

在全光照、30%、60%和80%遮光条件下,对引种植物大花百子莲叶片结构特征和光合特性进行了研究。结果表明:遮光处理后,大花百子莲叶面积随遮光率增加而逐渐增加,叶片厚度和比叶重则随遮光率增加而逐渐减小。气孔器长度随遮光率增加有逐渐变大的趋势,而气孔密度的变化趋势却相反。同时,4种光强条件下,叶绿素含量随着遮光程度的提高不断增加,叶绿素a/b值有小幅下降,说明大花百子莲叶片能够适应隐蔽环境并逐渐向阴性植物特征转变;大花百子莲光饱和点均低于1000μmol·m-·2s-1,光补偿点均低于20μmol·m-2·s-1,这一结果与耐荫性植物的一般指标一致,表明大花百子莲在有限的光照条件下能最大可能地利用低光量子密度进行光合作用。

多效唑对百子莲花葶矮化效应的研究

以3年生盆栽百子莲品种‘Big Blue’为试材,研究不同浓度的多效唑对百子莲花葶生长、细胞形态和生理指标的影响。结果表明,不同浓度的多效唑处理对百子莲花葶生长和细胞纵向生长均有不同程度地抑制作用,且花葶长度随着多效唑浓度的增加而呈下降趋势。其中以400mg/L的多效唑处理效果最佳,其花葶长度比对照平均缩短了61.1%。另外,由相关性分析得出花葶长度与其上、下部细胞长度极显著正相关,相关系数为0.772和0.806。由切片组织化学分析和生理指标测定结果表明,多效唑处理明显提高了花葶中可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉的含量。