短花针茅(Stipa breviflora)系禾本科针茅属植物,属于荒漠草原的建群种。为揭示植物花芽发育与气候变化之间的响应关系,本实验以内蒙古西部草原区四子王旗短花针茅荒漠草原为主要实验区,设立长期野外增温、施氮观测系统,通过生态学观测、细胞生物学检测及分子生物学的研究方法,研究荒漠草原短花针茅的物候期、小穗发育的形态变化过程,确定生长锥发育的物候过程,精确花期;从表观遗传学和遗传学两方面研究花期进程在不同环境条件的差异,探索模拟气候变化下短花针茅花期物候变化的DNA甲基化和表达差异,研究结果如下:1.模拟增温施氮对短花针茅花期物候期有显著影响,增温下开花期极显著提前(p<0.01);施氮处理显著延迟结实期和生殖生长持续时间(p<0.05);增温施氮交互作用下结实期显著提前(p<0.05)。2.研究首次确定了短花针茅花发育各时期生殖系统的形态特征,短花针茅花发育是一个连续过程,经过初生期、伸长期、结节期、小穗凸起期、颖片凸起期、小花凸起期、雌雄蕊形成期和抽穗始期,其间,环境温度、降雨等因素的改变会加快其花期进程。3.短花针茅花期进程与其生殖枝芒长有相关关系,可通过测定芒长来判断花期进程。4.短花针茅基因组甲基化水平高于一般植物,随花期进程基因组DNA甲基化水平为先上升后下降趋势;且甲基化模式的多态性存在时空差异,增温诱导开花前期甲基化水平降低,可能是造成开花前期提前的原因;施氮诱导开花后期甲基化水平升高,可能造成开花后期延迟;增温施氮交互作用诱导开花进程中的甲基化水平都高于对照,这可能会引起开花进程延迟。5.短花针茅花期经历了基因的表达到基因沉默的花期调控,施氮抑制了前期到中期基因的表达,增温和增温施氮交互抑制了前期和中期基因的表达,激活了后期基因的表达。