短命植物異果芥的果實多態(tài)性及其生態(tài)適應對策研究.pdf

1、異果芥Diptychocarpusstrictus(Fisch.ex.M.Bieb.)Trautv.是十字花科異果芥屬DiptychocarpusTrautv.唯一的一個種。在我國，該種植物僅分布于新疆北部，是準噶爾荒漠中常見的早春短命植物。該植物具有紫紅色花和白花兩種不同花色的植株，且每一總狀花序上存在著兩種形態(tài)及開裂方式完全不同的果實，其中花序上部的果實扁平、背腹壓扁、開裂；下部果近圓柱形、不開裂，因此該種是十字花科中為數(shù)不多的具有

2、異形果實的種之一。本論文綜合運用生殖生態(tài)學的研究方法，首次對該植物的萌發(fā)對策、物候特征、生殖分配、繁育系統(tǒng)與結(jié)實結(jié)籽特性等方面進行了研究，并對其在準噶爾荒漠生態(tài)環(huán)境中的適應對策進行了分析。主要結(jié)果如下：1)種子萌發(fā)對策與物候特點：種子萌發(fā)具明顯的時空差異，同胞種子在相同環(huán)境條件下存在著明顯的春、秋萌現(xiàn)象；生活周期均較短，其中春萌株僅為70d左右，秋萌株實際生長期在100d左右，且春、秋萌株均在6月上旬完成生活周期。 2)繁育系統(tǒng)

3、：①紫紅色花和白花植株的比例基本上接近1，且其花色是穩(wěn)定遺傳的；②兩種植株花序上、下部發(fā)育成不同形態(tài)果實的花在花部形態(tài)(如花瓣、子房、花柱長)上存在顯著差異；③兩種花色植株的花序上、下部花之間的長、短雄蕊每花藥花粉數(shù)、單花花粉數(shù)、胚珠數(shù)均存在極顯著差異，均是上部花比下部花的大；同一花中短雄蕊花粉量比長雄蕊的多；④兩種植株花中長、短雄蕊花粉活力動態(tài)變化曲線相似，花粉壽命與柱頭可授期具高度的同步性，其花粉活力最高的時期正是柱頭最佳可授期；⑤

4、P/O值、套袋試驗、傳粉媒介觀察和花粉萌發(fā)的熒光顯微觀察結(jié)果表明，該植物是以自交為主、異交為輔，具有兼性自交的繁育系統(tǒng)。 3)生殖分配：春、秋萌株的生殖分配均達65％左右，遠高于其它一次生殖和多次生殖的植物，但紫紅色花的春、秋萌株差異顯著，白花植株差異不顯著。 4)結(jié)實結(jié)籽特性：①植株結(jié)實率達80％以上，果實產(chǎn)量與植株大小顯著相關；②花序上部的果實與下部的果實在長度、結(jié)籽量、種子數(shù)量特征及生殖包裝上存在極顯著差異，下部果

5、實的生殖包裝比例較上部果實的大；上、下部果實(種子)的表面形態(tài)及微形態(tài)、粘液種子吸水特性同樣存在顯著差異；③結(jié)籽格局與其胚珠在子房中的位置相關，果梗端胚珠的敗育機率較果喙端的高，說明該種存在著選擇性種子敗育；④兩種果實在開裂方式及散布特點上均存在明顯差異，下部果不開裂、易脫落，散落在母株周圍，其種子具休眠性；上部果開裂，種子翅較寬、散布距離遠，無休眠性，條件適宜即可萌發(fā)。因此，該種的果實多態(tài)性是對荒漠環(huán)境不可預測和時空異質(zhì)性的適應，是一