紫萼花多果少现象的机制和适应意义

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近几十年来,植物繁殖生态学取得了令人瞩目的进展,目前对“花多果少”这一现象的研究主要集中在果实扩散的影响及植物进化上的意义等方面,而本研究则对于植物这一生殖机制所涉及到的繁殖生物学等领域进行进一步层次的深入探究。本研究以四川雅安碧峰峡和重庆南川山王坪农场为实验基地,以多年生草本植物紫萼为研究对象,分别在碧峰峡抽取一个种群,设为碧峰峡种群,并在山王坪抽取两个种群,设为山王坪1和山王坪2,对这3个种群进行野外观察采样和室内实验,并加以分析,对紫萼“花多果少”的现象进行了初步研究,并探讨了引起这种生殖现象的原因,以揭示紫萼“花多果少”的适应意义。主要研究结果如下: (1)在果期,紫萼种群中的座果模式也不同。在碧峰峡种群中,紫萼的每果结实率并不随单花位置的花粉数而变化,都是中部最高,但每果种子数则是基部最低,而座果和每花种子数顶部最低。在山王坪种群中,紫萼种群间花序内的每花种子数和座果模式也不同,在山王坪种群1中,每花种子数和每果种子数都是从基部到顶部递增,而种群2中,每果种子数在各部位没有明显变化,但每花种子数则是和碧峰峡一样,中部最高,顶部最低,这可能是由花粉限制和资源限制引起的。 (2)在2009年碧峰峡种群中,去除基部花,中部和顶部剩余花的果实差异不明显,去除中部花,基部和顶部剩余花的果实差异不明显,去除顶部花,基部和中部剩余花的果实差异不显著。(χ2=1.141,P=0.563),但是都比对照处理相应部位结实率高(Z=3.544,2.791,6.691;all P<0.01)。位置和去花都显著影响山王坪种群1,但两者交互作用不显著。碧峰峡种群每果种子数受位置影响显著,受去花影响不显著,但两者交互作用显著,这是因为去花对基部和中部的每果种子数没影响,然而去花显著降低顶部每果种子数。山王坪种群1每果种子数显著受位置影响,但不受去花处理的影响。这可能是由资源限制引起的。 (3)碧峰峡2010年种群自然授粉和人工授粉处理的总状花序的花数分别是25.2±0.7(SE)和26.3±0.4,它们之间无显著差异(Z=-1.032,P=0.305)。人工授粉和自然授粉处理相同部位结实率对照处理没有显著差异(Z=0.488,1.636,0.293;P>0.10)。每花种子数显著受部位(F=111.123,P=0.000)和授粉处理(F=4.803,P=0.009)的交互作用影响,但是授粉处理(F=0.174,P=0.667)影响不显著,这是因为人工授粉处理明显提高基部的每花种子数,但是对中部和顶部的每花种子数几乎没有影响。这可能是由花粉限制引起的。
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