兩種藥用甘草花內(nèi)雄蕊分化對(duì)傳粉機(jī)制和繁育系統(tǒng)影響的研究.pdf

1、甘草屬植物具有花絲長短顯著不同的二形雄蕊:長雄蕊和短雄蕊,為了了解這種二形雄蕊形態(tài)結(jié)構(gòu)、發(fā)育動(dòng)態(tài)和功能分化的程度及其進(jìn)化適應(yīng)意義,我們以光果甘草、烏拉爾甘草為實(shí)驗(yàn)材料,分別對(duì)兩種藥用甘草二形雄蕊不同發(fā)育時(shí)期形態(tài)及空間位置變化進(jìn)行觀察,通過花粉形態(tài)、數(shù)量、化學(xué)組成、生理活性的測(cè)定對(duì)二形雄蕊花粉理化性質(zhì)進(jìn)行定量、定性分析;同時(shí)借助去雄、套袋、人工授粉實(shí)驗(yàn),分析二形雄蕊在傳粉者傳粉行為和傳粉效率中的作用是否存在分化。研究主要結(jié)論如下:

2、　　1.光果甘草與烏拉爾甘草二形雄蕊形態(tài)發(fā)育特征一致,長雄蕊花藥卵形,短雄蕊花藥腎形,早期長雄蕊花絲長度顯著長于短雄蕊,花藥顯著大于短雄蕊,后期伴隨著花粉發(fā)育成熟和散出,差異性逐漸減小;雌蕊始終高于雄蕊,且不同發(fā)育時(shí)期雌雄蕊異位距離有先小后大再小的變化趨勢(shì),二形雄蕊的排列方式有著從二型到倒“V”型排列的轉(zhuǎn)變過程。結(jié)果說明兩種藥用甘草的二形雄蕊發(fā)育特征和雌雄蕊空間位置及雄蕊排列方式的變化趨勢(shì)均一致,這些運(yùn)動(dòng)變化不僅靈活調(diào)整了雌雄蕊異位程度

3、,降低了雌雄蕊功能干擾,同時(shí)提高了雄性適合度,具有一定的適應(yīng)意義。
　　2.花粉電鏡掃描觀察表明,兩種甘草的長、短雄蕊的花粉單粒赤道面觀均為橢球形或長橢球形,極面觀為3裂圓形,具三孔溝,光果甘草花粉表面具穴狀-細(xì)網(wǎng)狀紋飾,烏拉爾甘草為細(xì)網(wǎng)狀;兩種甘草的長、短雄蕊花粉粒大小和營養(yǎng)物質(zhì)組成均無顯著性差異;但長、短雄蕊花粉數(shù)量存在顯著差異,光果甘草單花內(nèi)長雄蕊花粉量約是短雄蕊的2倍,存在極顯著差異(n=10;t=6.67,P<0.01)

4、,烏拉爾甘草單花內(nèi)長雄蕊花粉量約是短雄蕊的1.7倍,也存在極顯著性差異(n=10;t=4.86,P<0.01);兩種藥用甘草長雄蕊花粉活力與花粉數(shù)量均高于短雄蕊,結(jié)合后期的人工授粉實(shí)驗(yàn)分析,二形雄蕊花粉理化活性和數(shù)量上的差異對(duì)兩種甘草的繁育系統(tǒng)均無影響,但對(duì)花內(nèi)資源的最優(yōu)分配具有意義。
　　3.研究表明兩種甘草在去長雄蕊留短雄蕊、去短雄蕊留長雄蕊和去全部雄蕊的處理使訪花者在一天內(nèi)的兩個(gè)訪花高峰期的訪花頻次降低,但光果甘草結(jié)實(shí)率普遍

5、高于自然對(duì)照,說明以異交為主的花被去除雄蕊后,降低了雌、雄蕊間的功能干擾,提高了傳粉昆蟲的授粉率;烏拉爾甘草去雄處理結(jié)實(shí)率普遍低于對(duì)照,說明去雄處理使烏拉爾甘草吸引訪花者的能力降低并最終導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降;兩種甘草結(jié)實(shí)率的差異可能是由于不同的種類在進(jìn)化水平上不一致而造成。
　　4.光果甘草與烏拉爾甘草的長、短雄蕊在人工授粉自交、同株異交、種內(nèi)異交、種間雜交實(shí)驗(yàn)中結(jié)實(shí)率均無顯著性差異,說明長、短雄蕊的雄蕊功能無差異。光果甘草結(jié)實(shí)率由高到