三峡库区两种濒危植物的传粉与生殖成功研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:my_sunday_tongxing
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疏花水柏枝和裸芸香是分布在长江三峡库区的两种濒危植物。对濒危植物的繁育系统和生殖成功的了解有利于我们制订合理的就地和迁地保护策略。   本研究主要以疏花水柏枝的野生残存居群和迁地保护居群以及裸芸香的迁地保护居群为研究对象,通过野外观察和人工授粉实验等方法,对两种濒危植物的开花生物学、繁育系统、传粉过程及生殖成功情况进行了研究,主要的研究结果如下:   疏花水柏枝为多年生灌木,野生残存居群植株在5至9月处于水淹休眠状态,水位下降后迅速恢复生长,花期10月至12月;武汉植物园迁地保护居群花期为6月至12月,但夏季7月至8月有性生殖失败;花自基部向顶部开放,平均每天开2-3朵,单个花序的花经历30-60天全部开完。雌雄同熟,单花寿命1-2天。   疏花水柏枝为以异交为主,部分自交亲和的虫媒繁育系统。在疏花水柏枝野生残存居群内观察到的访花昆虫共20种,隶属于3个目,12个科。主要传粉者是双翅目的长尾管食蚜蝇(Eristalis tenax(Linnaeus))、黑色锥口蝇(Stomorhina discolor(Fabricius))、大头金蝇(Chrysomya megacephala(Fabricius))、家蝇(Musca domestica Linnaeus)和膜翅目的中华蜜蜂(Apis cerana Fabricius)、意大利蜜蜂(Apis mellifera Linnaeus)。   疏花水柏枝野生残存居群的自交处理的结实率和结籽率均低于远距离杂交处理,暗示该物种存在近交衰退或/和自花授粉合子前障碍机制。较小的野生残存居群(如水陆洲居群)近交衰退程度表现更明显。较大的野生残存居群(如关洲岛居群)接受其它居群的花粉后,其结实率和结籽率均高于居群内部的授粉处理,表现出明显的杂交优势。而较小的野生残存居群(如水陆洲居群)接受其它居群的花粉后结实率变化不显著,但结籽率显著低于居群中同一斑块内的授粉处理,表现出明显的远交衰退现象;小居群的自然结实率和结籽率都明显低于大居群,表明小居群存在严重的传粉者限制。   裸芸香为多年生草本植物,花期主要集中在3月末至6月初,直至12月初仍可以看到少量植株开花结实。单花花期为6-8天,雄性先熟,单花开放进程中性表达经历了雄性功能期、两性功能期和雌性功能期。套袋实验表明,裸芸香不存在无融合生殖和风媒传粉,其繁育系统类型为兼性异交,但在无传粉昆虫时能自发自交结实。在武汉植物园裸芸香的主要传粉者为双翅目的灰带管蚜蝇(Eristalis cerealis Fabricius)、细腹食蚜蝇(Sphaerophoria sp.)、黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus(De Geer))和膜翅目的两种遂蜂(Halictidae),与宜昌野生居群的传粉昆虫相同。在植物园自然状况下结实率为90%,不存在生殖障碍。自然自发自交及兼性异交的繁育系统显示裸芸香具有一定的适应生境片断化及环境干扰的潜力。
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