獨(dú)尾草屬兩個(gè)同域種的繁殖對策.pdf

1、異翅獨(dú)尾草（Eremurus anisopterus Regel）和粗柄獨(dú)尾草（E. Inderiensis Regel）是百合科獨(dú)尾草屬的多年生短命植物。在我國，兩物種同域分布在準(zhǔn)噶爾盆地的古爾班通古特沙漠中，它們在花部特征上有明顯的區(qū)別，本文以兩種植物同域分布的自然分布區(qū)為研究地點(diǎn)，著眼于以下一些問題：（1）兩個(gè)同域分布的近緣種生殖隔離的機(jī)制是什么？（2）兩種植物不同的花粉呈現(xiàn)式樣分別具有何種適應(yīng)意義？（3）異翅獨(dú)尾草雌全同株性系統(tǒng)

2、的適應(yīng)意義；（4）粗柄獨(dú)尾草結(jié)實(shí)結(jié)籽特點(diǎn)及限制因素。通過研究，得到以下主要結(jié)論：
　　 1. 異翅獨(dú)尾草和粗柄獨(dú)尾草花期在不同年份間有不同程度的花期重疊；兩種獨(dú)尾草具有不同的傳粉綜合征，雖然訪花昆蟲種類相似，但主要傳粉者不同；種間交互授粉試驗(yàn)未能獲得果實(shí)，熒光顯微觀察發(fā)現(xiàn)兩種獨(dú)尾草的花粉均不能在對方柱頭上萌發(fā)。結(jié)果表明花期隔離和花部隔離對于阻止種間的花粉交流有重要的作用，但這兩種外部隔離機(jī)制是不徹底的，結(jié)合內(nèi)在的隔離機(jī)制是避免生

3、殖干擾和保持物種獨(dú)立性的必要途徑。
　　 2. 異翅獨(dú)尾草和粗柄獨(dú)尾草進(jìn)化出多種控制花粉呈現(xiàn)的機(jī)制，相似之處在于二者都采取了花藥“拉鏈?zhǔn)健笨v裂的分?jǐn)倷C(jī)制，不同之處主要體現(xiàn)在：（1）異翅獨(dú)尾草單花開放時(shí)間相對集中，高峰期出現(xiàn)在12：00，而粗柄獨(dú)尾草的相對分散，在12：00和18：00 出現(xiàn)兩個(gè)高峰期；（2）異翅獨(dú)尾草六枚雄蕊幾乎同時(shí)散粉，而粗柄獨(dú)尾草六枚花藥依次開裂，全部花藥開裂歷時(shí)30h；（3）異翅獨(dú)尾草不分泌花蜜，而粗柄獨(dú)尾

4、草為傳粉者提供花蜜作為報(bào)酬，花蜜量在開花過程中逐漸累積，花蜜量影響著覓蜜昆蟲的訪花時(shí)間。
　　 3. 異翅獨(dú)尾草傳粉者訪問頻率低，但傳粉效率高，粗柄獨(dú)尾草昆蟲訪花頻率高，但傳粉效率低；異翅獨(dú)尾草的濕型柱頭與花粉同時(shí)呈現(xiàn)，為混合的交配系統(tǒng)，有自動自花傳粉的繁殖保障機(jī)制，而粗柄獨(dú)尾草柱頭為少見的“特殊濕型柱頭”類型，柱頭可授性發(fā)生在所有花藥散粉之后，為蟲媒專性異交植物，這些特性表明異翅獨(dú)尾草采取了“花粉同時(shí)呈現(xiàn)（synchronou

5、s pollen presentation）”的策略，而粗柄獨(dú)尾草則采取了“花粉逐步呈現(xiàn)（gradual pollen presentation）”的策略，花粉同時(shí)呈現(xiàn)的策略是對沙漠早春不可靠的傳粉昆蟲數(shù)量和高效的傳粉效率的適應(yīng)，花粉逐步呈現(xiàn)的式樣則是對拜訪者低傳粉效率和訪花頻率高的適應(yīng)，研究結(jié)果支持花粉呈現(xiàn)理論。
　　 4. 異翅獨(dú)尾草種群內(nèi)同時(shí)存在雌全同株個(gè)體和兩性花個(gè)體，雌花位于總狀花序的基部，最早開放，雌花形態(tài)顯著大于兩

6、性花；雌全同株性系統(tǒng)的發(fā)生是個(gè)體大小依賴的，雌花數(shù)量與葉片數(shù)量、葉片生物量、花序長度及花序上的總花數(shù)呈顯著正相關(guān)；自然條件下雌花和兩性花結(jié)實(shí)率沒有顯著差異，但兩性花結(jié)籽率顯著高于雌花；人工異花授粉可以顯著提高雌花和兩性花的結(jié)實(shí)率和結(jié)籽率，且二者間沒有顯著差異。異翅獨(dú)尾草大個(gè)體雌全同株性系統(tǒng)的可能適應(yīng)意義是在保證一定數(shù)量后代的前提下，增加雌性投入，通過得到更多雜交后代從而提高個(gè)體適合度。
　　 5. 粗柄獨(dú)尾草初花期的結(jié)實(shí)率最高，