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雌性先熟和延迟自交是被子植物普遍存在的机制,但是两者出现在同一物种中的报道却很少,尤其在蒺藜科植物中还未见报道。大翅霸王(Zygophyllum macropterum C. A. Mey)是蒺藜科多年生早春开花的草本植物。本文对该物种开花过程的雌性先熟和延迟自交机制及其适应意义进行了研究,有关研究结果将为探讨蒺藜科植物繁育系统的进化提供重要的理论依据。主要结果如下:(1)大翅霸王单花花期分为雌性阶段和雌雄两性阶段。在开花初期10个未开裂的花药留在花冠内,而柱头先伸出花冠接受异交花粉。之后由于花丝伸长10个花药逐个伸出花冠,并且各花药开裂时都位于柱头下方。开花过程中出现动态式雌雄异位现象,花药与柱头间的距离逐渐减小,并在花完全开放后,通常前4个花药的高度超过柱头。柱头在伸出花冠时已经具有可授性,且在开花9h时达到最高,最高的柱头可授性持续时间近45h。各花药的花粉在36h内可以保持较高的活力。(2)不同授粉实验结果表明异株异花授粉的结实结籽率最高,说明该物种在发生自主自花授粉之前进行异交有利于提高结实结籽率。而去雄套袋实验没有结实,说明该物种不存在无融合生殖。此外,在自然条件下由于昆虫传粉和自主自花授粉的存在使得自然传粉的结实结籽率相对较高,而在缺乏传粉昆虫时自主自花授粉可以保障自然传粉的结实结籽率。(3)在开花期间毛跗黑条蜂(Anthophora plumipes Pallas)是其唯一的访花昆虫。在每日同一时间段内处于开花不同阶段的花的访花频率之间存在显著差异(p<0.05)。实验结果表明在12:00-15:00间昆虫活动最多时,雌性阶段的访花频率最低,为0.28+0.04次·花-1.h-1。雌性阶段访花频率较低与花蜜量无关,而与开花不同阶段的花冠口直径大小却存在显著的相关性(r=0.637,P<0.05),随着花冠口直径的增大,访花频率也在增加,在花完全开放后的访花频率最高。(4)在自主自花授粉之前昆虫能给柱头带来大量的花粉,有利于增加异交的机率。在雌雄两性阶段进行自主自花授粉也能给柱头带来一定的花粉以保障胚珠受精。此外,异株异花授粉和自主自花授粉后花粉管能正常生长,说明在雌性阶段进行异株异花授粉和两性阶段进行自主自花授粉后花粉都能正常萌发。