荆条(Vitex negundo Linn.var.heterophylla(Franch.)Rehd.)是我国北方常见的野生落叶小灌木,也是重要的水土保持种和蜜源植物,具备良好的生态特性和经济开发价值。全面研究植物的繁育系统有利于了解该物种的繁殖策略和对环境的适应性进化,为制定科学可行的保护和管理措施、更好地利用种质资源提供理论依据。然而,目前国内对荆条甚至牡荆属物种的繁殖生态学研究均较少。本研究在野外定点观测荆条的物候期、开花动态及其同步性、花部构造,并结合生物化学的方法检测花粉活力和柱头可授性,最终通过花粉胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)、人工授粉实验和基于微卫星分子标记(SSR)的异交率估测四种方法评估荆条的交配系统。主要研究结果及结论如下:(1)荆条花期较长,荆条开花期为6至8月,7月中旬达到开花盛期。顶生圆锥花序由下至上依次开花,花序花期约为20天,种群、个体和花序内呈现一定程度的开花不同步性。单花期1至2天,开花时间多在上午9点至10点,一般次日中午脱落,如遇阴雨天气开花时间和单花期会相应推迟和延长,被认为是保障繁殖的一种策略。(2)荆条花为雌雄同体两性花。花朵呈辐射对称,雌雄蕊外露于花冠;二强雄蕊,雌雄同熟,花粉活力与柱头可授性在开花6小时内较高,24小时后花粉完全丧失活性,柱头基本失去可授性。种群内存在部分雌雄异位现象,柱头与花药的空间位置因个体差异有所不同,柱头或位于长雄蕊和短雄蕊之间,或高于长雄蕊,该特征很可能是荆条对繁殖策略维持机制的适应性进化的不完全表现。(3)荆条花在开花后24小时内产生少量而浓缩的花蜜。泌蜜量为0.478 ±0.028 μL/flower/day,集中在开花中后期;花蜜含糖量为46.6±8.60%,变化区间值为33%至58%;花蜜总糖含量为0.268±0.016 mg/flower/day。自然种群的主要访花昆虫为蜜蜂和胡蜂,偶尔有蚂蚁和蝴蝶停留取食。(4)荆条体内存在以异交为主的混合交配系统。荆条的P/O为1015±218,OCI为3或4,结合开花生物学特性和人工授粉实验判断,伴有自交亲和,无法进行自发自花授粉,风媒传粉作用微弱,繁殖成功基本取决于传粉昆虫的服务水平。近交后代在早期的种子结实和萌发阶段存在严重的近交衰退,难以生长成繁殖体。(5)荆条自然种群异交率约为95%,较高水平的异交率证明了荆条具有广泛的繁殖灵敏性和遗传变异,这对进化来说至关重要。此外,基于SSR对荆条进行亲本分析时发现,在母本基因型已知的情况下,MLTR和BORICE两种交配系统模型对异交率的评估基本没有偏差。本研究对荆条的开花生物学特性和交配系统进行了系统全面的阐述,弥补了国内有关该研究内容的欠缺。结果将为后续传粉生物学和种群遗传结构等研究提供理论背景和技术参考,为该物种植物资源的保护,护坡功能的有效利用和野生品种的选育提供科学依据,使荆条植物资源更好地服务于水土保持工作和生态文明建设。