【摘 要】
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唐古特白刺（Nitraria tangutorum）为中国荒漠地区特有灌木树种,主要分布于甘肃、青海、新疆、陕西北部、内蒙古西部、宁夏及西藏东北部,具有较强的耐盐碱、耐干旱和防风固沙能力。相关白刺研究,目前多集中于其抗性机理、抗性过程及药用成分等方面,在生殖繁育特性方面尚缺乏系统性研究。本研究以甘肃酒泉、张掖、武威和兰州的唐古特白刺7个种源为研究对象,对其开花物候、繁育系统、传粉方式等进行研究,初
【基金项目】
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中国对发展中国家常规性科技援助项目（KY202002011）； 中央财政林业科技推广示范资金（[2020]ZYTG15）； 甘肃省林业科技创新与国际合作资金（GLC2019-418-8）；
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唐古特白刺（Nitraria tangutorum）为中国荒漠地区特有灌木树种,主要分布于甘肃、青海、新疆、陕西北部、内蒙古西部、宁夏及西藏东北部,具有较强的耐盐碱、耐干旱和防风固沙能力。相关白刺研究,目前多集中于其抗性机理、抗性过程及药用成分等方面,在生殖繁育特性方面尚缺乏系统性研究。本研究以甘肃酒泉、张掖、武威和兰州的唐古特白刺7个种源为研究对象,对其开花物候、繁育系统、传粉方式等进行研究,初步揭示唐古特白刺繁殖生物学的基本特征。主要研究结果如下:1)唐古特白刺为两性花,聚伞花序生于枝顶,漏斗型花冠,辐射对称,每朵花15枚花丝,每花丝长约2.08-4.32mm,萼片5枚,花瓣5枚,长约2.39-4.63mm。开花集中在每年的5、6月份,盛花期约21天,花期约49天,单花花期约5天。花蕾时期呈现多样性,其中形态分为开花前未露出柱头与露出柱头2种,并伴有4种颜色。不同地理间花部特征存在极显著差异,变异系数在6.53-16.46%之间,平均变异系数为11.55%。其中酒泉金塔黄土崖子的花瓣最长（4.63±0.33mm）,张掖甘州龙渠的花柱最高（3.00±0.16mm）,酒泉金塔黄土崖子的花丝最长（3.70±0.32mm）,兰州安宁九州台的花药最大（1.21±0.26mm）,聚类分析后发现表现出来的变异与地理梯度没有明显关系。2)唐古特白刺的花粉与柱头表现出相似的成熟过程,均为单峰型,在开花-1d到0d表现出强的花粉活力;在开花-1d到1d表现出强的柱头可授性,柱头可授期相对较长。3)唐古特白刺普遍15枚花药,同一花药不同花粉室时期不同。小孢子母细胞胞质分裂方式为同时型,四分体以十字型和左右对称型排列。子房有3室,形成2倒生胚珠,最后1胚珠形成种子,其中两个助细胞排列在较大的卵细胞两侧,典型的蓼型胚囊。4)唐古特白刺花粉表现为:单粒,中等大小,长球形,具三孔沟,萌发沟宽且存在局部连接,脊面为两极小,中间大,呈“凸”形增大,纹饰类型以条状、脑状为主。不同地理花粉特征间表现出明显的差异,其中以武威民勤小坝口的萌发沟变异最复杂;张掖甘州龙渠的萌发沟脊面形状变异最大;张掖甘州碱滩的纹饰类型最丰富;仅有张掖甘州龙渠与武威民勤小坝口的表面纹饰会构成似“指纹”的图案。变异系数在4.33%-40.09%之间,平均变异系数为10.58%。其中花粉质量性状（27.97%）的遗传稳定性高于数量性状（4.91%）。聚类分析发现,地理梯度相近的张掖甘州龙渠与张掖甘州碱滩被聚为一类,酒泉瓜州梁湖与酒泉金塔黄土崖子聚也被聚为一类,表明变异与地理梯度有明显的相关性。5)唐古特白刺的P/O值在663-2548之间,OCI值为2、3。繁育系统是自交、异交的混合模式,整体以兼性异交为主。其中武威民勤小坝口的花粉含量最多且是酒泉瓜州梁湖的4倍左右;酒泉瓜州梁湖、张掖甘州碱滩及武威民勤沙井子等繁育系统处于以自交为主向异交为主的过度阶段。6)唐古特白刺无融合生殖现象,自花无法受精成功,为异花授粉树种。传粉方式主要以虫媒为主,风媒为辅,且授粉主要在下午进行。传粉昆虫以胡蜂科、蜜蜂科以及食蚜蝇科为主,其中大灰食蚜蝇的访花次数最多。综上所述,本研究对唐古特白刺的基本繁殖特征进行了初步探究,并发现花部变异主要来自个体变异,与地理梯度无显著相关性;花粉变异主要来自地理变异,与地理梯度有显著相关性。
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