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异果芥Diptychocarpus strictus (Fisch.ex.M.Bieb.)Trautv.是十字花科异果芥属DiptychocarpusTrautv.唯一的一个种。在我国,该种植物仅分布于新疆北部,是准噶尔荒漠中常见的早春短命植物。该植物具有紫红色花和白花两种不同花色的植株,且每一总状花序上存在着两种形态及开裂方式完全不同的果实,其中花序上部的果实扁平、背腹压扁、开裂;下部果近圆柱形、不开裂,因此该种是十字花科中为数不多的具有异形果实的种之一。本论文综合运用生殖生态学的研究方法,首次对该植物的萌发对策、物候特征、生殖分配、繁育系统与结实结籽特性等方面进行了研究,并对其在准噶尔荒漠生态环境中的适应对策进行了分析。主要结果如下: 1) 种子萌发对策与物候特点:种子萌发具明显的时空差异,同胞种子在相同环境条件下存在着明显的春、秋萌现象;生活周期均较短,其中春萌株仅为70d左右,秋萌株实际生长期在100d左右,且春、秋萌株均在6月上旬完成生活周期。 2) 繁育系统:①紫红色花和白花植株的比例基本上接近1,且其花色是稳定遗传的;②两种植株花序上、下部发育成不同形态果实的花在花部形态(如花瓣、子房、花柱长)上存在显著差异;③两种花色植株的花序上、下部花之间的长、短雄蕊每花药花粉数、单花花粉数、胚珠数均存在极显著差异,均是上部花比下部花的大;同一花中短雄蕊花粉量比长雄蕊的多;④两种植株花中长、短雄蕊花粉活力动态变化曲线相似,花粉寿命与柱头可授期具高度的同步性,其花粉活力最高的时期正是柱头最佳可授期;⑤P/O值、套袋试验、传粉媒介观察和花粉萌发的荧光显微观察结果表明,该植物是以自交为主、异交为辅,具有兼性自交的繁育系统。 3) 生殖分配:春、秋萌株的生殖分配均达65%左右,远高于其它一次生殖和多次生殖的植物,但紫红色花的春、秋萌株差异显著,白花植株差异不显著。 4) 结实结籽特性:①植株结实率达80%以上,果实产量与植株大小显著相关;②花序上部的果实与下部的果实在长度、结籽量、种子数量特征及生殖包装上存在极显著差异,下部果实的生殖包装比例较上部果实的大;上、下部果实(种子)的表面形态及微形态、粘液种子吸水特性同样存在显著差异;③结籽格局与其胚珠在子房中的位置相关,果梗端胚珠的败育机率较果喙端的高,说明该种存在着选择性种子败育;④两种果实在开裂方式及散布特点上均存在明显差异,下部果不开裂、易脱落,散落在母株周围,其种子具休眠性;上部果开裂,种子翅较宽、散布距离远,无休眠性,条件适宜即可萌发。因此,该种的果实多态性是对荒漠环境不可预测和时空异质性的适应,是一种“两头下注”的混合生殖对策。