華西亞高山植物園多鱗杜鵑的繁殖生態(tài)學研究.pdf

1、本文通過對多鱗杜鵑的開花物候、花部特征、花粉活力、柱頭可授性、繁育系統(tǒng)及傳粉生物學的研究，探討其在高山惡劣環(huán)境下保障生殖成功的生態(tài)適應機制，旨在為今后的引種馴化工作提供數(shù)據(jù)支持并為該種的保護提供科學依據(jù)。本研究結(jié)果表明:
　　(1)多鱗杜鵑擁有較大的紫紅色花冠，有利于在高山地區(qū)惡劣環(huán)境條件下吸引傳粉昆蟲。雌雄異位現(xiàn)象（雌蕊始終高于雄蕊）和雄蕊緩慢運動是避御自花傳粉的一種機制，可以提高異交成功率。多鱗杜鵑四合花粉之間的粘絲將花粉粒黏

2、結(jié)成團進行傳粉和授粉，減少了移出花藥內(nèi)所有花粉所需的昆蟲訪問次數(shù)，提高了傳粉者傳粉效率和傳粉者報酬，同時增加了子房內(nèi)所有胚珠都被同一花粉源授粉的可能性，減少了來自非同源花粉之間的相互競爭。
　　(2)多鱗杜鵑花期為4月上旬至5月初，群落、個體、花序和單花水平上開花持續(xù)時間分別為24～25 d、22 d、13～15 d和7～9d。單花開花進程依其開花形態(tài)和散粉特征可分為花蕾期、初花期、盛花期和凋謝期。多鱗杜鵑具有較高的花期同步指數(shù)0

3、.815，開花進程呈單峰曲線，表現(xiàn)出一種“大量、集中”的開花式樣;個體相對開花強度分布頻率集中在10％～50％。
　　(3)開花物候指數(shù)與座果數(shù)之間的相關(guān)性分析表明，始花時間與開花持續(xù)時間呈顯著負相關(guān)，開花持續(xù)時間及開花數(shù)與座果數(shù)均呈顯著正相關(guān)。多鱗杜鵑開花物候在群落內(nèi)年度間的相似性說明，植物個體開花物候進程很大程度上是由其遺傳因子決定，而開花物候在年度間的變異，可能是由于氣候環(huán)境的差異引起的?！凹虚_花模式”、較高的同步指數(shù)和較

4、長開花持續(xù)時間是多鱗杜鵑適應高山環(huán)境的生殖特性。
　　(4)多鱗杜鵑的花粉活力在初花期達80％以上，至第5d時花粉活力仍有60％左右。其柱頭可授期較長，在柱頭露出的前5d可授性較強，露出第7d授粉仍具有一定的可授性。較強的花粉活力和較長的柱頭可授期是多鱗杜鵑長期的進化過程中形成的生殖補償機制。其兩性花花蕾在發(fā)育過程中，雌蕊先于雄蕊發(fā)育，表現(xiàn)為雌性先熟。多鱗杜鵑通過雌性先熟的現(xiàn)象來避御自交，避御雌雄功能的相互干擾，對保證物種的遺傳多

5、樣性，提高其適應能力具有重要意義。
　　(5)雜交指數(shù)(OCI)≥4，依據(jù)Danfi的標準，多鱗杜鵑的繁育系統(tǒng)為異交、部分自交親和、需要傳粉者;多鱗杜鵑的花粉-胚珠比(P/O)為248.25±44.57，依據(jù)Cruden的標準，繁育系統(tǒng)為兼性自交;套袋實驗測定CK結(jié)實率約為60％，自花授粉結(jié)實率約為50％，人工自交和異交授粉結(jié)實率80％以上，證實了自交親和的特性，但異交結(jié)實率更高，人工授粉可提高多鱗杜鵑的結(jié)實率，不存在無融合生殖現(xiàn)

6、象。因此，多鱗杜鵑的繁育系統(tǒng)為混合交配系統(tǒng)，表現(xiàn)為異花授粉植物，部分自交親和，需要傳粉者。其在異交為主繁育系統(tǒng)下，還保留自交的方式，對自然群落的延續(xù)有重大的生殖意義。
　　(6)多鱗杜鵑的有效傳粉昆蟲為膜翅目的熊蜂和蜜蜂，蠅類訪花的主要目的是啃食花柱、花絲及花瓣等花器官，未與柱頭發(fā)生實質(zhì)有效的接觸，不是有效的傳粉昆蟲。熊蜂傳粉的高效性，減小了高山環(huán)境對植物傳粉的不利影響，但種類單一。此外，多鱗杜鵑在人工授粉條件下結(jié)實率達80％以上