国家重点保护植物香果树传粉生物学研究

论文摘要

香果树隶属于茜草科香果树属,我国特有种,为国家一级珍贵树种,二级保护植物。本研究以河南新县连康山自然保护区老庙林区大水冲、松毛冲、猴头凹的7个种群为研究对象,进行种群花期物候观察、花部形态观察和测定、雌雄配子体功能测定、访问昆虫种类、行为、频率和效率、花粉胚珠比（P/0）、杂交指数（OCI）及不同处理花粉萌发率及结实率检测等方面的研究。通过研究分析香果树种群濒危的原因,提出了相应的保护措施。主要结果如下:（1）香果树的花部特征及开花习性两性花,雌雄异位,每花序有花18～30朵,单花花期为5～6d,单株植物大量集中开花,开花同步性较高,花期为15～16d;种群水平,花期从7月初～8月上旬,不同种群花期无较大的差别,而同一种群开花同步性指数较低,低海拔处种群花期早。（2）花粉质量花粉的散发从开花前一天一直持续至花后5-6d,爆发性散粉集中在开花1-2d内。单花花粉量较大,256752±55523;花粉活力在散粉后1-3d均在80%以上,最高可达97%,表明花粉质量不是导致香果树濒危的主要原因。花粉有可育与不育两种类型,可育花粉呈圆球形,不育花粉为不规则圆饼状,败育率在花期中表现为逐渐升高。（3）柱头活力雌蕊功能期比雄蕊晚,在散粉后2-3 d成熟,雌雄蕊成熟只有0.5-1d的重叠时间;通过对柱头可授性的测定,发现柱头活性不仅受环境温度的影响,同时还受到光照和湿度的影响。（4）繁育系统特征香果树花的P/0=1863,其繁育系统属于兼性异交型; OCI值=4,显示其属于异交型。人工处理与自然结实显示该物种属自交亲和,但异交能提高其受精成功率,不存在无融合生殖现象。上述3种方法试验结果基本一致,香果树的繁育系统可以判定为异交型,自交亲和,但需要传粉者。（5）访花昆虫的特点香果树主要的访问昆虫有13科17种,隶属于膜翅目、鳞翅目、缨翅目、鞘翅目。其中膜翅目共有10种,占66.7%。主要传粉昆虫有中华蜜蜂,熊蜂、黑弄蝶（玉带弄蝶）、金毛长腹土蜂等。访花昆虫种类与数量受到温度、光照、海拔、不同花部的影响。由于种群开花的不同步性、同花期植物较少、花期中雨季较长等原因,导致访花昆虫数量少频率低,无忠实的传粉者,传粉媒介不足。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 香果树的研究概况
• 1.1.1 香果树群落结构特征
• 1.1.2 种群遗传多样性的研究
• 1.1.3 种子休眠与萌发的研究
• 1.1.4 无性繁殖的研究
• 1.1.5 资源利用研究
• 1.1.6 进化与系统学研究
• 1.2 濒危植物传粉生物学的研究
• 1.2.1 花部特征与传粉者的关系
• 1.2.2 传粉媒介
• 1.2.3 雄性功能的研究
• 1.2.4 植物的繁育系统及其研究进展
• 2 引言
• 3. 材料与方法
• 3.1 样地设置
• 3.2 方法
• 3.2.1 种群开花动态
• 3.2.1.1 花期形态观测
• 3.2.1.2 花期物候观测
• 3.2.2 雄蕊及花粉观测
• 3.2.2.1 雄蕊及花粉粒形态观察
• 3.2.2.2 花粉活力检测
• 3.2.3 雌蕊发育动态观测
• 3.2.4 繁育系统
• 3.2.4.1 花粉胚珠比（P/0）及杂交指数（OCI）测定
• 3.2.4.2 交配系统检测
• 3.2.4.3 相对生殖成功率
• 3.2.5 传粉系统
• 3.2.5.1 风媒传粉测定
• 3.2.5.2 虫媒传粉的研究
• 3.2.5.3 花蜜分泌节律，花蜜糖含量（％）、氨基酸含量的测定
• 3.2.5.4 不同花部处理对传粉的影响
• 4 结果与分析
• 4.1 开花特性
• 4.1.1 香果树花部特征
• 4.1.2 不同种群的开花物候曲线
• 4.1.3 单花进程和花寿命
• 4.2 花粉活力
• 4.2.1 雄蕊发育动态及花粉的形态结构
• 4.2.2 花粉活力变化规律
• 4.2.2.1 不同种群花粉活力
• 4.2.2.2 不同湿度下花粉的活力检测
• 4.2.3 花粉败育率
• 4.2.4 花粉的落置率
• 4.3 雌蕊的发育
• 4.3.1 雌蕊的发育和柱头可授性的动态变化
• 4.3.2 花粉活力与柱头可受期比较
• 4.4 繁育系统
• 4.4.1 花粉胚珠比P/O 比和杂交指数OCI
• 4.4.2 不同处理香果树柱头萌发率和结实率
• 4.4.3 相对生殖成功率的检测
• 4.5 传粉机制
• 4.5.1 风媒传粉效率
• 4.5.2 花蜜分泌状况
• 4.5.3 访花昆虫种类
• 4.5.4 不同种类访花昆虫的访花速率与强度
• 4.5.5 不同花部处理对传粉昆虫的影响
• 4.5.6 环境因素对传粉的影响
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 5.2.1 花部特征对传粉的作用
• 5.2.2 种群生长习性与传粉的关系
• 5.2.3 雄性生殖功能与传粉的关系
• 5.2.4 雌蕊发育对传粉结果的影响
• 5.2.5 繁育系统对传粉效果的影响
• 5.2.6 访花昆虫特点
• 5.3 创新之处
• 5.4 不足之处与进一步研究的问题
• 参考文献
• ABSTRACT
• 附图