草果药(Hedychium spicatum)繁育生物学的初步研究

通过花粉量/胚珠数比(P/O)检测、杂交指数(OCI)估算和人工授粉实验,对草果药(Hedychium spicatum Smith)的繁育系统进行了研究,结果表明其繁育系统为兼性异交,且草果药繁育系统的自交亲合性以及花粉活力与柱头可授性能够维持较长时间保证了其在自然条件下的繁殖。     

荒漠植物骆驼蓬的繁殖生物学特性研究

为了探究荒漠植物骆驼蓬(Peganum harmala)的繁殖生物学特性,采用野外定点观察的方法研究其花部特征和开花动态、主要传粉昆虫和访花特性,并利用异交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)来初步测定骆驼蓬的繁育系统。结果显示:(1)群体花期5月中旬至7月下旬,约80 d,单花花期2-3 d;雄蕊15枚,花药渐次开裂;子房3室,胚珠55-70枚,柱头呈三面微凹的三棱柱形;子房基部具有5个蜜腺窝,盛花期花蜜量较丰富;(2)OCI≥4,花粉-(P/O)为15443.9±1407.051,综合分析,初步推断骆驼蓬属于异交,部分自交亲和的繁育系统类型;(3)研究发现骆驼蓬具异型花柱,长花柱型花占多数,短花柱型花只占有极少的比例,存在雌雄异位现象,异位距离为0.067±0.0047 cm;(4)传粉昆虫主要为蜂类。日访花频率显示,在12:00左右达到最大值,16:00左右达到最低,到19:00之后又出现1个小高峰。此外,阴雨低温天气造成访花昆虫数量减少,与花冠闭合和延迟开花等现象相适应,这是植物长期对气候和访花昆虫相互适应的结果。     

罗布麻传粉生物学的初步研究

对野生罗布麻居群开花动态、花粉活力、柱头可授性、访花昆虫、繁育系统(杂交指数、花粉-胚珠比)进行初步研究,为罗布麻引种栽培和繁殖提供初步的理论依据。结果表明:罗布麻花期为6月~8月,果期9~10月,单花持续时间为4~5d;开花当天,花粉活力在11:00~12:00为最高,花粉活力最高达78%以上,且能维持3d,之后明显下降,柱头从花蕾到开花第4d都具有可授性;柱头与花药之间仅有1mm的空间距离,自然条件下以自花授粉为主,但存在异花授粉的可能性;主要访花昆虫以膜翅目、鳞翅目和双翅目昆虫为主,其中,姬蜂是主要传粉者,13:00~14:00为访花高峰期,昆虫访花频率最高峰与柱头可授性部分重叠;花粉-胚珠比(P/O)为37,杂交指数为2,说明罗布麻可能为兼性自交的交配系统。     

凤丹繁育系统与传粉生物学研究

【目的】凤丹(Paeonia ostii)为我国新型食用油原料树种,了解其繁育系统与传粉生物学有助于成功繁殖凤丹。【方法】分别采用TTC法和联苯胺-过氧化氢法对凤丹的花粉活力与柱头可授性进行检测,利用杂交指数估算、花粉胚珠比(P/O)、去雄套袋人工控制授粉等检测繁育系统,同时野外观测昆虫访花习性。【结果】凤丹单花期4 d,群体花期17～19 d,呈现集中开花模式。花粉不具黏附性,柱头为湿型,雄蕊与柱头存在一定的空间分离。花粉寿命4 d,花粉活力第1天最高(65.21%),第2天略微下降,第3～4天急剧下降;柱头可授性在第1天较强,第2～3天最强,第4～5天开始减弱,随后逐渐失去可授性,至第8天完全失去可授性。花粉活力与柱头可授期重叠。单花具雄蕊(211±10)枚,总花粉量为159.7×10~4～576.3×10~4粒,单花胚珠数(67±3)枚,花粉胚珠比为58 940,杂交指数为4。人工控制授粉试验表明异交结果率与单果种子数量显著高于自交,不存在无融合生殖、自花自动授粉和风媒传粉。传粉昆虫有蜂类、蚁类、甲虫与蝇类,其中中华蜜蜂、意大利蜜蜂与黄熊蜂为主要传粉昆虫。【结论】凤丹繁育系统以异交为主,自交部分亲和,传粉过程需要传粉者。     

药用植物直缘乌头花部特征和繁育系统研究

为研究药用植物直缘乌头的有性繁殖特性,分别采用TTC法和联苯胺-过氧化氢法检测了花粉活力和柱头可授性,对其开花动态和传粉昆虫进行了观察,并通过人工授粉确定了其繁育系统类型.结果表明:直缘乌头自交不亲和,属于专性异交(异花授粉座果率87%);单花期为7~9 d,花粉活力在开花第3 d达到最大值;柱头可授性在开花第6 d最强,属于雌雄异熟;在花药散粉结束、花丝向四周弯曲远离柱头后,雌蕊才能展现出来,表现为雌雄异位.中华蜜蜂和熊蜂为主要传粉昆虫,访花频率分别为7.4次/(花/h)和4.6次/(花/h),两者取食花蜜的方式不同,但访花行为均是由下而上(96%).因此,直缘乌头独特的雌雄异位和雌雄异熟共同存在的机制与传粉昆虫访花行为的协同进化有效避免了性别干扰,促进异交.     

井冈山地区铁皮石斛的繁殖生物学研究

通过野外实验观察和人工控制套袋等方法,从铁皮石斛的花部基本特征、开花动态、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、套袋实验等方面对其繁殖生物学进行了研究。结果显示:(1)井冈山地区铁皮石斛4～6月开花,种群花期近60 d,多数花(50%)在约30 d内开放,果实一般需要180 d左右才能成熟。(2)铁皮石斛花粉活力开花后24 h即可达到(62.67±6.43)%,至开花第三天,活力可达到90%,柱头可授性达到最高,至第5天柱头仍保持高可授性。(3)套袋实验表明,部分自交亲和,异交,需要传粉者。自然条件下未观察到井冈山铁皮石斛居群结实,人工自花授粉率为22.2%。该研究结果为保护和利用井冈山铁皮石斛种质资源提供了科学依据。     

不同模式下紫藤花粉活力、柱头可授性的比较

分别通过观察法、TTC法、联苯胺-过氧化氢法,比较自然模式和罩网模式下紫藤的开花特性、花粉活力和柱头可授性.结果表明:自然模式下,单花花期3~4 d,花粉寿命约3 d,最高花粉活力在开花后第2天,达60%,每天上午11:30左右,花粉活力有明显的下降趋势,介于10%~30%之间;柱头可授性在开花头2天最强;结实率为93.6%.罩网模式下,单花花期6~7 d,花粉寿命约7 d,最高花粉活力在开花后第1天,达80%,花后的前4天花粉活力维持在50%以上,第5天开始活力下降;柱头在开花的前4天一直处于强可授性状态;结实率为8.2%.从而可知,访花昆虫是影响紫藤花期长短、花粉活力和柱头可授性持续时间的重要因素,也是影响其有性生殖的关键因素.     

沙生植物倒披针叶虫实交配系统的研究

植物繁育系统是影响生殖后代遗传组成和适合度的主要因素。本研究以古尔班通古特沙漠优势短命植物-倒披针叶虫实(C.lehmannianum)为材料,研究花粉/胚珠比、杂交指数等探究其交配系统,揭示该物种在古尔班通古特沙漠广布的原因。结果表明:倒披针叶虫实的花粉-胚珠比、杂交指数和结实率所分别对应的交配系统结果不完全一致。花粉-胚珠比表明该物种为兼性异交;而OCI值表明为兼性自交。授粉试验发现其自交率极其罕见的高达54.75%,自交作用大于异交,即兼性自交。开花期为5-6月,花序开放自下而上。1 d中花粉活力和柱头可授性在09:30-10:30出现重叠的高峰期。除了常见的1-3枚雄蕊,还发现具有4枚雄蕊的小花。综合研究表明,该物种为适应古尔班通古特沙漠流动活化沙丘等特殊环境,拥有较高自交结实率;另一方面产生更多花粉,提高了异交的机率,达到更高结实率的同时,提高了个体间遗传多样性,以适应沙漠复杂多变的生存环境。     

外来入侵植物刺苍耳的繁殖生物学特性研究

外来种在新栖息地种群建立的成功与否,其繁殖特性起到了决定性的作用。为了揭示外来入侵植物刺苍耳(Xanthium spinosum L.)的入侵机理,本研究测定了刺苍耳的开花物候、传粉媒介、柱头可授性、花粉活力、柱头表面积与花粉粒横截面积的比值、繁殖分配及交配系统等繁殖生物学特征。结果表明:(1)刺苍耳种群花期很长,雄花花期91 d,雌花花期100 d;(2)刺苍耳为风媒传粉植物,即便在风速为0. 89 m/s的微风条件下,其花粉散播距离也可达到34 m;(3)柱头具有可授性的时间为11 d,1 d内花粉具有活力的时间为15 h;(4)柱头表面积与花粉粒横截面积的比值为742. 08,有利于雌花柱头成功捕获空气中的花粉;(5)繁殖分配比例高达53%,说明该植物将超过半数的母体资源都用于投资繁殖产生种子;(6)刺苍耳既自交亲和,又可以异交结实,从而确保繁殖成功。本研究表明刺苍耳具有很强的有性繁殖能力,这可能是其成功入侵的重要原因之一。     

夹竹桃科驼峰藤物候与繁育特征

对中山市田心森林公园驼峰藤Merrillanthus hainanensis植物居群的物候周期、花部特征、访花昆虫种类、访花行为及传粉过程进行观察,检测了其花粉活力与柱头可授性,并对其进行人工授粉辅助实验。结果表明:①驼峰藤的繁殖物候期可大致划分为展梢期、始花期、盛花期、终花期、幼果期、果实成熟期和落果期。②驼峰藤的杂交指数为4,说明其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。③人工套袋试验显示,驼峰藤没有自发的自花受粉。④昆虫借助足部特殊结构将花粉块移出,并将花粉块通过花药裂口插入柱头腔中,以完成授粉;驼峰藤访花昆虫主要有切叶蜂Megachile sp.、中华蜜蜂Apis cerana和台湾马蜂Polistes formosanus。     

鼠尾草属植物杂交亲和性探究

为研究鼠尾草(Salvia)不同品种间杂交亲和性,选取3种7个品种的鼠尾草作为试验材料,检测花粉活力及柱头可授性强弱,进而通过荧光观察杂交后花粉萌发和花粉管生长情况.结果表明,鼠尾草的花粉活力及柱头可授性均在开花后1～2 d内达到最大;不同种间相互授粉杂交亲和性普遍低于种内杂交,正反交结果也存在差异,出现萌发缓慢、花粉管畸形生长等现象,只有少量的花粉管进入花柱基部使子房膨大;种内杂交比种间杂交更容易得到有胚种子.为了更好地完成杂交育种工作,需选择正确的杂交亲本,在适宜时期进行人工授粉,能够有效提高杂交成功率.     

连翘花粉活力和柱头可授性研究

以连翘为试材,对其开花的全过程进行观察.用TCC法测定花粉活力和寿命,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性.结果表明,刚开花时连翘花粉活力不高,仅为23.58%.开花后第二天花粉活力最高,可达94.25%,第四天开始花粉活力下降,且下降幅度较大.自然条件下,花粉寿命可维持10 d.在室温室湿、室温干燥和低温干燥条件下保存的花粉活力有明显差异.但三种条件下花粉活力均随保存时间的延长,先逐渐上升,随后急剧下降.低温干燥可延长花粉寿命,约可保存20 d.开花4 h后柱头分泌黏液,开花后第二天的分泌量最大,可授性最强.     

土麦冬传粉生物学和交配系统的初步研究

对正在北京大量推广种植的草坪植物土麦冬 (LiriopeSpicata (thunb .)lour.)的传粉生物学进行了初步研究 .土麦冬的单花花期 1d ,其花在 0 8:30左右开放 ,17:0 0左右关闭 .自然状态下不存在风媒花粉流 ,为虫媒传粉 ,传粉者为蜜蜂总科 (Apoidea)常见的意蜂 (ApismelliferaL .)和兰彩带蜂 (NomiachalybeateSm .) ,传粉昆虫访花高峰位于花开后 2h左右 .花粉寿命约 8h ,花刚开花粉就具有较高的活力 ,花粉活力在 10 :0 0— 13:0 0达到高峰 .柱头可授性为上午 10 :0 0— 11:0 0 ,表明雄性功能先于雌性功能成熟 .柱头可授性与昆虫访花频次最高峰部分重叠 .花粉数与胚珠比 (NP/NO)为 132 6 0± 2 30 0 .说明土麦冬可能为专性异交 (Obligatexenogamy)的交配系统     

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.     

梨花柱头可授性和花粉活力的研究

研究了梨花柱头的可授性和花粉活力、不同培养基组分对梨花花粉萌发的影响.结果表明:梨花柱头的可授期为6 d,开花当天梨花的花粉活力就达100%,持续3 d之后缓慢下降,梨花枯萎时仍有一半以上的花粉具有活力.梨花花粉萌发的最适培养基为: MS 蔗糖150 g·L-1 硼酸0.03 g·L-1 氯化钙0.04 g·L-1 .     

白头翁花部性状及花粉萌发特性研究

通过野外观察及室内试验,对白头翁花部性状及花粉萌发特征进行了观察研究.结果,白头翁花期在20 d左右,单花花期约10d;其花部性状存在着差异,开放时花冠的直径约3~5 cm;雌蕊和雄蕊数目在不同植株间不同花内都存在着差异,雄蕊数目为240~350枚,雌蕊数目为164~340枚;同一朵花内雄蕊长度变化较大,越接近基部越短小,雌蕊长度变化不大;大部分花其基部存在着花药发育不正常的雄蕊,内含花粉量少,介于正常花药和退化花药之间;每个花药中的花粉数目约(2145±515)个;体外萌发试验表明,该种花粉萌发率在开花后24 h达到最高值,开花后50 h(第3 d)花粉仍维持4.8%左右的萌发率,由此推测白头翁花粉具有远距离传播的潜能;白头翁苞片形态变异很大,共发现9种不同式样.     

不同种群香果树开花物候及繁殖器官数量特征

野外定点观测了不同香果树(Emmenopterys henryi)种群(伏牛山、武夷山、三清山和大别山种群)的开花物候,并统计分析了其花枝、花和果实的空间分布和数量动态特征.结果表明:香果树单花花期以伏牛山种群最短,为5-6 d,其余种群的较长,为7-8 d;伏牛山种群始花期和终花期均较早(7月1日,8月3日),花期持续时间34 d显著短于其他种群,由伏牛山种群至武夷山种群,随着种群地理位置的南移,香果树的始花期逐渐推迟,花期持续时间逐渐增长;花枝、花和果实的分布及数量受其所在树冠的位置以及种群所处的环境的影响较大.母树树冠的上层和阳面的花枝、花和果实的数量显著高于其他位置的数量.伏牛山种群虽然单株花枝、花和果实的数量较少,但单花枝产花的数量(184.08±28.71)和座果数量(1.62±0.20)显著高于其他种群,武夷山种群单株母树花枝、花和果实的数量比例最高,而单枝座果数量较低(0.74±0.07),与三清山种群差异不显著.开花物候指数与生殖指标间的相关分析表明,香果树开花物候对其生殖成功具有显著影响,开花数量越多的香果树母树的结实量越多;花期持续时间越长的个体其结实量越多.     

油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒开花结果的影响

以辣椒品种湘研6号为材料,研究了干旱胁迫下0.05mg/L的油菜素内酯(BR)对辣椒开花结果的影响。结果表明,BR处理促进了正常生长条件下辣椒的开花和花粉在柱头上的萌发率,增加了辣椒的结果及产量;干旱胁迫导致辣椒开花数的下降和落花率的增加,显著抑制了花粉活力和花粉在柱头上的萌发率,引起结实数的下降和落果率的上升,最终降低了其产量;BR则显著促进了干旱胁迫下辣椒的开花、花粉活力以及花粉在柱头上的萌发率,有利于干旱胁迫下辣椒总产量、单果重和千粒重的增加,减缓了干旱胁迫对辣椒开花结果的抑制作用。     

部分李属植物种间杂交不亲和性的研究

通过常规杂交及荧光显微镜观测等方法,对李、杏种间杂交不亲和性进行了研究.研究结果表明,铃铛花期授粉的坐果率显著高于初花期授粉的坐果率;同一杂交组合,正反交坐果率差异显著;母本对远缘杂交亲和性影响很大,父本对远缘杂交亲和性的影响较小;通过具备正常活力及萌芽率的花粉授粉后,李杏杂交存在一定程度的花粉和柱头不亲和及＂拒绝＂反应,以李为母本的杂交不亲和性部位在柱头表面和花柱上部,而以杏为母本的不亲和部位则在花柱中下部.研究结果可为阐释李、杏种间杂交不亲和机制提供理论依据.     

水竹开花生物学特性研究

水竹在雅安地区的开花表现为成片开花,花期较长,从当年11月开始到次年的4月结束,持续时间约5个月.自然授粉条件下,水竹结实率极低,对水竹进行人工授粉试验未能得到种子,对水竹花镜下检测发现,其花药比较丰富且花粉粒活力较高,但柱头和子房常常发育不良或者畸形,且柱头可授性也极低,几乎为零;对水竹花进行解剖检查,发现在水竹花里有大量幼虫,有虫的水竹雌雄蕊完全被破坏,推测水竹丰富的花药和花粉与雅安地区多雨潮湿的气候条件可能为该类昆虫的繁殖提供了有利条件,导致其幼虫破坏水竹雌雄蕊及花器官的发育.