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新疆紫草繁殖生态学研究

作　者: 冯建菊
导　师: 谭敦炎
学　校: 新疆农业大学
专　业: 植物学
关键词: 新疆紫草生殖生态学二型花柱居群结构交配系统传粉生态学结实格局
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

新疆紫草(Arnebia euchroma(Royle)Johnst)属紫草科软紫草属，是传统的中药材，属于我国二级保护植物。该种具有典型的二型花柱现象。本论文将野外与室内观测相结合，对新疆紫草的形态特征、居群结构、繁育系统、传粉生态学、结实格局等方面进行了较为全面的研究。主要结果如下： (1)新疆紫草为具花柱异长现象的多年生草本，其种群由长花柱(Pin)和短花柱(Thrum)两种花型的植株组成，两种植株在居群中发生的频率接近1：1；物候期明显受海拔高度的影响，低海拔居群较高海拔居群的萌动期、始花期、盛花期和末花期均早，花期持续时间长，而果熟期和枯黄期较高海拔处晚。 (2)具有花柱异长植物的典型特征：长花柱花和短花柱花的柱头与雄蕊存在垂直高度上的交互对应关系，在空间位置上没有重叠；短花柱的花药大于长花柱的，但柱头明显短于长花柱的，彼此间均存在极显著差异；两种花型的花粉均为哑铃形、极面观圆形、中部缢缩，长花柱花的单花花粉量大于短花柱花的，但花粉明显小于短花柱的。 (3)两种花型开花物候一致。群体的花期可持续30d左右；多数花在早晨8：00-12：00开放，开花时花药随之开裂，花冠颜色由深紫色逐渐变为粉红色，单花期约6-7d，在整个单花期柱头均具可授性。 (4)长花柱花和短花柱花的单花花粉量分别为624000±195640和270300±93570，彼此间存在极显著差异，较大的花粉量为异花传粉提供了保证；长花柱与短花柱花的P／O值分别为156000±48909和67583±23392，应属于专性异交繁育系统；杂交指数OCI(≥4)及授粉实验也表明该种具有强烈的自交不亲和性，属于专性异交的交配方式。相同花型间异交可育，但其结实率明显低于型间异交的，说明不同花型间花粉与柱头的组合比相同花型间花粉与柱头的组合具有更强的亲和性和竞争力。 (5)为虫媒传粉植物，且有多种昆虫为其传粉。主要传粉昆虫为盗条蜂(Anthophora(Melea)plagiata Illiger)、黑尾熊蜂(Bombus(Subterraneobombus)melanurus Lepeletier)、苏氏熊蜂(Bombus(Megabombus)sushkini(Skorikov))和砾足熊蜂(Bombus(Sibiricobombus)defector Skorikov)等，主要传粉昆虫在晴天的12：00-14：00为访花高峰期，达2.9次／h。 (6)不同居群、同一居群的不同生境以及同一生境不同年份间在结实特性上均表现出不同程度的差异，主要表现在植株的平均结实率、结1、2和3粒种子的花的频率分布、单株种子产量、结籽率及种子千粒重方面；在同一居群中长花柱植株的分枝数、每植株花数、结实率、单株种子产量和结籽率均高于短花柱植株。这些特点与其两种花型植株的大小、花和果实分化的时间和位置、花粉源、传粉系统、花粉流及生境条件有关。

全文目录

中文摘要  6-7
英文摘要  7-8
一前言  8-9
二文献综述  9-26
  1 传粉生物学  9-16
  2 繁育系统  16-20
  3 结实结籽格局  20-22
  4 成熟年龄与大小  22-23
  5 种子库动态、种子扩散、萌发及幼苗的形成  23-24
  6 结语  24-26
三正文  26-62
  1 形态特征与居群结构  27-32
    1.1 材料与方法  27
    1.2 结果与分析  27-30
      1.2.1 植株形态  28
      1.2.2 物候特征  28-29
      1.2.3 居群结构  29-30
    1.3 讨论  30-32
      1.3.1 物候特征  30-31
      1.3.2 居群结构  31-32
  2 繁育系统  32-45
    2.1 材料与方法  32-33
    2.2 结果与分析  33-41
      2.2.1 花形态  33-37
      2.2.2 开花物候与式样  37-38
      2.2.3 单花花粉量、花粉／胚珠比和花粉败育率  38-39
      2.2.4 柱头可授期  39
      2.2.5 交配方式  39-41
    2.3 讨论  41-45
      2.3.1 花形态  41
      2.3.2 开花物候与动态  41-43
      2.3.3 花粉产量、P／O值及花粉败育率  43
      2.3.4 交配方式  43-45
  3 传粉生态学  45-50
    3.1 材料与方法  45
    3.2 结果与分析  45-47
      3.2.1 访花昆虫的种类  45
      3.2.2 访花昆虫的访花行为及访花频率  45-47
    3.3 讨论  47-50
      3.3.1 花部综合特征与传粉策略  47-48
      3.3.2 影响新疆紫草传粉成功的因素  48-50
  4 结实格局  50-62
    4.1 材料与方法  50
    4.2 结果与分析  50-57
      4.2.1 不同生境条件下结实特性的差异  51-53
      4.2.2 两种花型植株结实特性的比较  53-55
      4.2.3 结实结籽格局  55-57
    4.3 讨论  57-62
      4.3.1 不同生境对新疆紫草结实特性的影响  57-59
      4.3.2 二型花柱植株结实特性的比较  59-61
      4.3.3 结实结籽格局  61-62
四结论  62-63
五对今后工作的建议  63-64
参考文献  64-72
致谢  72-73
作者简历  73

新疆紫草繁殖生态学研究

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