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本文以红蓼(Polygonum orientale L.)为研究对象,分别从形态解剖学、繁育系统和传粉生物学等方面进行研究,揭示其繁殖生物学特征,为其花柱二型性的进化机制和方向提供理论依据。利用石蜡切片研究了红蓼的根、茎和叶的解剖结构特征,并探讨了红蓼的解剖形态特征对其生存影响,在其根、茎和叶中均发现大量的晶体,晶体的存在可能与其抗逆性有关。红蓼两种花型植物的的根均由表皮、皮层和维管柱三部分组成,根内的初生木质部含有大量的晶体,次生木质部发达;两型植物的叶均为典型的异面叶;其茎中都有较大的髓腔,韧皮纤维比较发达,维管组织不多,髓腔随茎的年龄增大而增加,红蓼茎中皮层和髓所占比例超过了70%,因此红蓼的茎对低温的抗性较差,这也说明了红蓼地上部分不能过冬的原因。对雌蕊的石蜡切片观察,长柱型与短柱型柱头乳突细胞的宽度差异不显著(P>0.05),但其乳突细胞的长度差异显著(P<0.001),柱头宽度差异显著(P<0.001),子房呈椭圆形,受精时子房基部形成一条通道供花粉管萌发至胚囊,未受精时则无此通道。红蓼野外居群存在长柱型花和短柱型花,其长/短柱花型具有精确的交互式异位特征,花大小,柱头形态,乳突大小,花粉粒数目、大小都表现出两型性(P<0.01)。与长柱型花相比,短柱型花较大,有短且排列紧密的柱头乳突细胞,花药产生较少且大的花粉。长/短柱型花花冠长度无显著差异(P>0.05)。扫描电镜显示两型花的花粉均具有散孔,孔近似圆形,边缘形状不规则。野外调查发现蓟马、蚂蚁、食蚜蝇为主要访花者。短柱型花单花花期一般为15-16 d,长柱型花单花花期一般为13-14 d。红蓼花粉萌发率较高,长短柱型花粉萌发率无显著差异(P>0.05)。野外调查中,红蓼存在单型居群,绝大多数居群型比符合1:1,但有少数偏离1:1,且当居群比较小(<10 m2)时,往往会出现单型居群长,这表明红蓼的长、短柱花型比可能与居群的大小有关。人工授粉,红蓼长/短柱型花自交、型内异交以及型间异交花粉管均萌发,0.5小时花粉管已萌发至子房,只有部分花粉管能萌发至子房且沿花柱壁及子房壁生长,说明其受精方式为合点受精。长/短柱型花型内异交座果率分别为14.00%和13.33%,自交座果率分别为4.62%和2.86%,型间异交的座果率分别为43.33%和44.61%,表明红蓼长/短柱型花自交表现出一定的亲和性,但座果率低,以异交为主。