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雄全同株植物簇花芹花期性别分配与开花式样
张振春, 谭敦炎
植物生态学报    2012, 36 (1): 63-71.   DOI: 10.3724/SP.J.1258.2012.00063
摘要   (3481 HTML15 PDF(pc) (602KB)(4747)  

簇花芹(Soranthus meyeri)是古尔班通古特沙漠中常见的、具雄全同株性系统的伞形科多年生早春短命植物。该文对簇花芹花期性比(两性花数/总花数)与植株大小的关系及其开花式样进行了研究, 重点对花期大小依赖的性别资源分配进行了讨论。结果表明: 2006-2008年簇花芹群体水平的性比分别为0.69 ± 0.03、0.62 ± 0.03和0.69 ± 0.02, 彼此间无显著差异( p > 0.05), 表明其性比是相对稳定的, 可能受遗传因素的控制。雄花生物量与花粉量均比两性花的小, 说明产生雄花比产生两性花所需资源少。一级复伞形花序比二级复伞形花序具有较多的两性花, 说明前者易从植株上获得资源用于增加雌性适合度; 而后者产生较多的雄花以避免在雌性功能上资源投入的浪费, 增大花展示以吸引更多传粉者来增加花粉输出总量, 提高其整体适合度。植株水平的性比与地上营养器官的生物量间呈正相关关系, 说明较大个体对雌性功能的投资较大, 雌性繁殖成功受资源限制。复伞形花序内各伞形花序几乎同时向心开放, 且所有两性花及花序均为雄性先熟, 雌雄阶段完全分离, 但一级复伞形花序比二级复伞形花序早开放约5天, 彼此开花重叠期约为1天。这些特征对于一级复伞形花序进行异株异花授粉以及植株内不同级别花序间的同株异花传粉、避免雌雄功能间的干扰具有重要意义。


花类型
Floral morph
花瓣长
Length of petal (mm)
雄蕊 Stamen (mm) 雌蕊 Pistil (mm) 花粉数量
Number of pollen grains
花生物量
Biomass per flower (mg)
花丝长
Length of
filament
花药长
Length of anther
子房长
Length of
ovary
花柱长
Length of
style
两性花
Hermaphrodite flower
3.15 ± 0.05 3.09 ± 0.05 0.92 ± 0.01 1.88 ± 0.43 0.72 ± 0.05 21 633 ± 634 12.10 ± 0.28
雄花
Staminate flower
2.89 ± 0.04 2.83 ± 0.04 0.85 ± 0.01 - - 18 312 ± 454 5.37 ± 0.16
F 16.99** 14.43** 27.26** - - 13.06** 425.51**
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表1 簇花芹雄花和两性花的花部特征(平均值±标准误差, n = 20)
正文中引用本图/表的段落
簇花芹的两性花大于雄花, 且二者在花瓣长、花丝、花药长、花粉量以及花生物量等花部特征上存在极显著差异(p< 0.01) (表1), 说明生产两性花所需资源大于生产雄花的。
复伞形花序内各伞形花序一般同时开放, 且花期持续时间基本相同。花序中花的开放是向心的, 表现为伞形花序的外围花先开, 然后依次向中央开放。一级复伞形花序中伞形花序的外围两性花散粉时, 中央花与中间花均处于蕾期; 当中间两性花进入雄性阶段散粉时, 外围花已进入无性阶段, 中央花仍处于蕾期; 而当中央两性花散粉时, 其外侧花均已进入无性阶段; 而当中央花进入无性阶段时, 其外侧花仍处在无性阶段。此阶段持续约1天后, 整个花序的两性花同时进入雌性阶段, 此阶段持续2.0-2.5天。因此, 从整个花序看, 其开花过程亦可分为雄性阶段、无性阶段和雌性阶段, 且其雌性功能和雄性功能被无性阶段完全分开; 不同位置两性花开花的雄性阶段和雌性阶段持续时间基本相同, 但无性阶段持续时间与其在花序中的位置密切相关, 具体表现为外围花>中间花>中央花(图4A)。
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