重慶特有瀕危植物縉云黃芩有性生殖特性研究.pdf

1、縉云黃芩(Scutellaria tsinyunensis C.Y Wu et S.Chow)為唇形科黃芩屬多年生草本植物，是重慶市縉云山特有分布種，目前已經(jīng)處于瀕危狀態(tài)。本文在定點(diǎn)觀測的基礎(chǔ)上，運(yùn)用花粉活力測定、過氧化氫檢測法、花粉-胚珠比(P/O)、人工授粉及套袋和制作石蠟切片進(jìn)行顯微觀察拍照等實(shí)驗(yàn)方法，研究了縉云黃芩的居群開花與結(jié)實(shí)動態(tài)、繁育系統(tǒng)、開花物候及雌雄配子體的發(fā)育等有性生殖特性，并分析了自身生長狀況和氣候因素等對其有性生

2、殖的影響，以揭示其有性繁殖力低下的原因，主要結(jié)果如下：
　　 (1)縉云黃芩通常為頂生的總狀花序，每序有30～50朵對生的小花，花展示和花設(shè)計具有適合蜂類等傳粉昆蟲的傳粉綜合征，熊蜂(Bombus)和食芽蠅為主要的訪花者，其訪花頻率較低，一天只有2次左右；P/O為7618±1390，繁育系統(tǒng)為專性異交，傳粉套袋實(shí)驗(yàn)也證實(shí)其必需傳粉者異花傳粉且可能自交不親和；花粉活力較低，開花當(dāng)日的僅為76.3％，柱頭可授性低，在開花當(dāng)日僅有74

3、.19％柱頭檢測出活力，且第2 d之后花粉活力和柱頭可授性都逐漸降低。
　　 (2)花期為4～5月，居群花期長度為14～28 d，個體的花期長度21±9.3 d，單花花期長度為3.9 d。居群間花期長度有顯著差異(p<0.05)，其中北溫泉居群和紹龍觀居群差異最大(p<0.01)；各居群的開花物候進(jìn)程相似，物候曲線均呈單峰，只有1個開花高峰期，且居群間開花高峰期很接近，表現(xiàn)為“集中開花模式”，但各居群間始花日期有極顯著差異(p<

4、0.01)。相關(guān)分析表明，始花時間和開花同步性對于植株的結(jié)實(shí)影響并不顯著，花期長度與植株的結(jié)實(shí)數(shù)有顯著相關(guān)(0.558，p<0.01)；單花花期天氣狀況對花的結(jié)實(shí)情況有極顯著的影響(p<0.01)，晴天在花期中的比例增大，花成功結(jié)實(shí)的幾率也增大(r=0.813，p<0.05)。
　　 (3)縉云黃芩的植株最上部葉最大，且最大葉面積和植株基徑都與植株結(jié)實(shí)數(shù)、植株花數(shù)之間有顯著正相關(guān)性，而株高()總?cè)~面積與植株結(jié)實(shí)數(shù)相關(guān)性不顯著。坐

5、果成功后小堅(jiān)果發(fā)育較為迅速：在6 d左右即開始出現(xiàn)疣狀突起、10 d后形成了卵狀橢圓形的果實(shí)形態(tài)、25 d后即為黑褐色的成熟小堅(jiān)果，其直徑與發(fā)育時間之間相關(guān)系數(shù)r=0.633(p<0.01)，回歸方程為y=1.058+0.047x。盾片在坐果成功后5 d內(nèi)迅速變大，成熟小堅(jiān)果的初級散布與之有關(guān)。
　　 (4)縉云黃芩的植株生長、花序發(fā)育及開花結(jié)實(shí)動態(tài)都說明其生殖策略偏向于有性生殖過程；植株總花蕾數(shù)為32.7±18.00，開花率為

6、80.7％±16.0％，單株總胚珠均數(shù)為128.4，可見其有性生殖仍有較大的生殖潛力，但生殖力較低：從花蕾到結(jié)實(shí)，共有77.9％的花蕾損失和87.59％的胚珠損失，產(chǎn)生的果實(shí)中結(jié)籽率僅約48.0％。所觀測的4個居群中，個體數(shù)量少、植株密度小的紹龍觀居群的植株總花數(shù)、單株總胚珠數(shù)、結(jié)實(shí)率、結(jié)籽率、單株飽滿種子產(chǎn)量均為最低，且與其他3個居群有顯著差異(p<0.05)，而另外3個居群間差異不顯著。
　　 (5)縉云黃芩的花序頂端分生組

7、織符合“原套-原體(Tunica-corpus)”結(jié)構(gòu)?；ㄋ幈诎l(fā)育方式為雙子葉型，絨氈層屬腺質(zhì)型絨氈層，有4個核，具異型性，為二重起源。小孢子母細(xì)胞數(shù)分裂中的胞質(zhì)分裂為同時型，四分體的排列為四面體型，成熟花粉粒為2-細(xì)胞型；子房2心皮4室，中軸胎座，胚珠倒生，為單珠被、薄珠心，大孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂形成的線形排列四個大孢子，具有明顯的珠被絨氈層，蓼型胚囊發(fā)育。小孢子發(fā)育過程中出現(xiàn)微核等異常核相，但這不是其有性生殖低的主要因素。