【摘要】：異型花柱(heterostyly)是授基因控制的可遺傳給后代的花柱多態(tài)現(xiàn)象,表現(xiàn)為在同一個(gè)居群中具有兩種或三種花型。典型的異型花柱具有交互式雌雄異位、異型不親和系統(tǒng)、柱頭和花粉形態(tài)的附屬多態(tài)性等特征。異型花柱被認(rèn)為具有促進(jìn)花粉準(zhǔn)確傳遞、降低雌雄功能干擾、避免自花粉滯留等功能,被作為一種典型的繁育系統(tǒng)模式被廣泛關(guān)注。其居群結(jié)構(gòu)、花柱多態(tài)現(xiàn)象、花粉柱頭形態(tài)的附屬多態(tài)性和異型不親和系統(tǒng)一直是進(jìn)化生態(tài)學(xué)家研究的焦點(diǎn)問(wèn)題�？κ惭a(bǔ)血草為白花丹科補(bǔ)血草屬的多年生草本植物,我國(guó)僅在新疆有分布,前期調(diào)查顯示該植物多在條件惡劣的干旱荒漠環(huán)境下,且零星分布。居群具二型花柱的部分特征,又不同于典型的二型花柱。為此,我們從居群結(jié)構(gòu)、花部綜合征、傳粉者功能群及傳粉效率、異型不親和系統(tǒng)等方面進(jìn)行了研究,以探討喀什補(bǔ)血草異型花柱的維持及其相關(guān)的影響因素。研究結(jié)果如下:(1)KC居群由雌雄蕊具交互式對(duì)應(yīng)關(guān)系的L,S型花以及雌雄蕊間距發(fā)生變化的PL,PS和H型花所在植株組成。其中,L與S型花,高位雌雄蕊交互性R_H為0.022,低位雌雄蕊交互性R_L為0.0113,低位性器官交互性高于高位器官交互性。按柱頭高度劃分,L,S型的花型頻率比為1.35:1,而按花粉、柱頭形態(tài)劃分,居群中具L型花粉柱頭形態(tài)的植株與具S型花粉柱頭形態(tài)的植株的比例為1.21:1,符合1:1比例。(2)不同年份、不同生境的居群物候期有差異。所研究的KC居群4月底開(kāi)花,花期較長(zhǎng)(45d),居群水平上,單株開(kāi)花不同步,單株水平上集中大量開(kāi)花。晴朗天氣,單花早上8:00點(diǎn)左右開(kāi)放,持續(xù)1-2 d。每花序有3-7個(gè)單花,邊開(kāi)花邊形成花芽。(3)喀什補(bǔ)血草的三種主要花型L,S和H在整花長(zhǎng)、花冠開(kāi)口直徑、花萼長(zhǎng)、花冠筒長(zhǎng)等花部特征參數(shù)上沒(méi)有顯著差異。L,S花型的花粉外壁紋飾和柱頭乳突大小具有二型性,S型花的柱頭表面突起為乳突狀,其花粉外壁紋飾多邊形,網(wǎng)紋細(xì)密。而L型花柱頭細(xì)胞為玉米粒狀,花粉外壁紋飾為粗網(wǎng)狀。(4)喀什補(bǔ)血草KC居群傳粉昆蟲(chóng)包括短吻昆蟲(chóng)和長(zhǎng)吻昆蟲(chóng)兩類(lèi),不同類(lèi)型的昆蟲(chóng)出現(xiàn)時(shí)期和訪花頻率有顯著差異。盛花初期主要訪花昆蟲(chóng)為食蚜蠅,訪花頻率為0.068±0.02次/花/h,中后期主要訪花昆蟲(chóng)為隧蜂和蜂虻,訪花頻率分別為0.092±0.02次/花/h,0.92±0.07次/花/h。兩類(lèi)昆蟲(chóng)都能使L,S授粉,但長(zhǎng)吻昆蟲(chóng)訪花頻率顯著大于短吻昆蟲(chóng),且能更均衡的給長(zhǎng)短兩類(lèi)花型授粉。在短吻昆蟲(chóng)為主的盛花初、中期,高位器官之間花粉傳遞顯著大于低位器官之間花粉傳遞,即居群存在不對(duì)稱(chēng)的花粉流。長(zhǎng)吻昆蟲(chóng)為主要訪花的時(shí)期,高位器官和低位器官之間有相似的花粉轉(zhuǎn)移。在喀什補(bǔ)血草中昆蟲(chóng)種類(lèi)、行為、訪花頻率對(duì)花粉轉(zhuǎn)移及各花型的后代適合度具有重要影響。長(zhǎng)吻昆蟲(chóng)是喀什補(bǔ)血草居群二態(tài)性維持的最有效的傳粉昆蟲(chóng)。(5)喀什補(bǔ)血草具有嚴(yán)格的異型不親和性。不同生境的居群結(jié)實(shí)率不同,但同一居群不同花型之間自然結(jié)實(shí)無(wú)顯著差異,在KC居群中,開(kāi)花中后期對(duì)應(yīng)的自然結(jié)實(shí)率顯著大于開(kāi)花初期。人工自花授粉、型內(nèi)授粉結(jié)實(shí)率均為0。H花型跟其他花型沒(méi)有交互式雌雄異位,但其結(jié)實(shí)率跟其他型結(jié)實(shí)率無(wú)顯著差異,在雌雄蕊高度缺乏交互性對(duì)應(yīng)關(guān)系的情況下,花粉柱頭形態(tài)的附屬多態(tài)性可能促進(jìn)了非選型交配,并維持了居群的花型頻率。(6)喀什補(bǔ)血草不同生境及花期不同階段結(jié)實(shí)率的差異性反映了環(huán)境因素對(duì)居群的巨大影響。所研究KC居群位于天山南坡的山腳下,花期的多風(fēng)、干熱天氣導(dǎo)致了訪花者少且不穩(wěn)定,且長(zhǎng)吻昆蟲(chóng)種類(lèi)單一,成為居群繁殖適合度的最大制約因素,并有可能成為異型花柱演化的主要驅(qū)動(dòng)力。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：Q944.58
【圖文】：

第三章 結(jié)果與分析草居群結(jié)構(gòu)小的居群分布：沿著河流兩邊約 1500 米內(nèi)，對(duì) KC 居群況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。在調(diào)查的 162 株中，較大的株（＞25 5-25 3澋撓

本文編號(hào)：2779410