【摘 要】
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秦艽组隶属于龙胆科龙胆属,共21种,主要分布于欧亚大陆东部。本组的种类在中药中多有应用,然而有关该组植物繁殖生物学的研究很少。此外,一般认为秦艽组的植物经历了辐射进化,地理隔离导致了物种间的形态分化,而随着种群的扩张出现了种间杂交的可能,这种杂交可能会导致生殖隔离的崩溃,从而产生新物种。为了验证这一假说,本研究探讨了授粉方式、传粉者、地理隔离和距离对4种龙胆属植物(黄管秦艽、管花秦艽、麻花艽、达乌
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秦艽组隶属于龙胆科龙胆属,共21种,主要分布于欧亚大陆东部。本组的种类在中药中多有应用,然而有关该组植物繁殖生物学的研究很少。此外,一般认为秦艽组的植物经历了辐射进化,地理隔离导致了物种间的形态分化,而随着种群的扩张出现了种间杂交的可能,这种杂交可能会导致生殖隔离的崩溃,从而产生新物种。为了验证这一假说,本研究探讨了授粉方式、传粉者、地理隔离和距离对4种龙胆属植物(黄管秦艽、管花秦艽、麻花艽、达乌里秦艽)繁殖策略以及结籽率的影响。此外,本研究还评估了范围扩张对黄管秦艽繁殖适合度的影响。主要的研究结果如下:1对黄管秦艽和管花秦艽的传粉者访问频率进行了比较分析,在大通站,1:10比例下传粉者对管花秦艽的访花频率显著高于黄管秦艽。而在海北站,两种秦艽的传粉者访问频率在1:10、1:1和10:1三种比例下均无明显差异。黄管秦艽与管花秦艽的同源和异源花粉竞争实验表明,黄管秦艽混合授粉组的结籽率高于自交和杂交授粉组,但各授粉处理间差异不显著,而管花秦艽自花授粉组的结籽率显著高于杂交授粉和混合授粉组。地理距离对结实率的影响是可变的,相对结实率随着距离的增加而略有增加,但增加模式不一致。此外,回归模型表明地理距离对结籽率的影响较弱。2我们的研究结果表明,在低海拔下,黄管秦艽的花期更早,但不同试验站之间开花高峰期的持续时间没有显著差异。花期,尤其是雌性期,在植株移栽后显著缩短。花展示,即单茎的花数目、单株的花数目和花大小(长度和宽度)在高海拔地区均显著减小。高海拔和低海拔地区的花粉数量和花粉胚珠比均降低,胚珠数量保持不变,而繁殖分配减少。此外,传粉者的丰富度及活动在高海拔和低海拔地区均显著降低,结籽率的变化也呈现出类似的趋势。而移栽之后,植株受到了更严重的花粉限制。结果表明,当黄管秦艽的地理分布范围扩大时,生长在其适宜分布范围之外植株的繁殖适合度总体下降。3研究结果表明,不同环境中生态因子的变化可能会影响传粉者对龙胆属植物的访问。此外,授粉方式显著影响了结籽率,因为自花授粉后的结籽率更高。地理距离对结籽率没有影响,但地理距离的增加使种子结籽率略有增加。这表明目前所选择的地理隔离距离不足以解释其对生殖隔离和结籽率的影响。这些发现对探索濒危及珍稀物种的繁殖生物学、传粉和繁殖成功具有重要意义。此外,人为扩大黄管秦艽的分布范围对其繁殖机制产生了负面影响。不过这些发现可以一定程度上解释黄管秦艽分布受限的原因。
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