白花桔梗与紫花桔梗传粉生物学比较研究

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桔梗(Platycodon grandiflorum (Jacq.)A.DC)属于桔梗科桔梗属多年生草本植物,是我国常用中药材。以干燥根入药,其性平,味苦、辛,归肺经,具有宣肺、利咽、排脓、祛痰之功效,用于咳嗽痰多、肺痈吐脓、胸闷不畅、音哑、咽痛等症。它是一种药、食、观赏兼用的经济植物。本文以白花桔梗和紫花桔梗为研究对象,对其进行开花物候、繁育系统以及传粉生物学比较研究,取得了以下研究结果:⒈白花桔梗和紫花桔梗开花物候对比研究表明,白花桔梗与紫花桔梗的单花花期分别为(5.8±0.31)天和(6.2±0.15)天,单株花期分别为(26.17±2.69)天和(30.33±2.07)天,群体花期分别为35天和47天。白花桔梗群体始花期比紫花桔梗早2天,群体终花期比紫花桔梗晚14天。两个桔梗群体的开花进程均呈单峰曲线模式,都具有较高的开花同步指数,但相对开花强度均较低。方差分析结果表明,二者的总花数、开花振幅、开花高峰期、终花期和结实率具有显著差异,而同步性指数、花期持续时间、始花期和坐果数均无显著性差异。⒉白花桔梗、紫花桔梗花部特征及繁育特性对比研究表明,白花桔梗与紫花桔梗的花冠颜色、柱头颜色和花丝颜色均有明显差异。在花部特征中,花冠宽有显著差异,其它花部特征均无显著差异。在开花过程中,两者的花粉活力及柱头可受性变化趋势相同,两个桔梗群体开花当天花粉活力均达到最大值,花粉寿命为3天;开花后第2天柱头可受性均达到最高。花粉在室温常规贮藏、室温干燥器贮藏和4℃贮藏均可延长其寿命,4℃低温贮藏效果最好,花粉寿命长达15天。白花桔梗和紫花桔梗的花粉/胚珠比(P/O)分别为2282.3和2195.1,两个群体的杂交指数都等于5;授粉实验结果显示,二者均可以自交亲和、异交可育,不存在无融合生殖现象。根据两个桔梗群体的花粉胚珠比、杂交指数以及授粉实验最后验证二者均属于自交和异交兼具的混合交配系统。⒊白花桔梗、紫花桔梗花粉散布规律对比研究结果表明,采用重力玻片法测得白花桔梗与紫花桔梗的风媒传播花粉最远距离分别为1.5m和0.8m,花粉数量随着距离的增加先增加后减少,且不同方向花粉分布不同。二者的访花昆虫主要有蜂类、蝇类、蝶类等,其中蜜蜂和土蜂为主要传粉昆虫;二者花序水平昆虫访花频率较低,白花桔梗和紫花桔梗在10:00~11:00之间昆虫访花频率最高,每小时访花次数分别为26蜂次和28蜂次;采用花粉粒染色法测得白花桔梗和紫花桔梗虫媒传播花粉距离分别为9.8m和6.5m,二者均在4m以内检测染色的花粉居多。用ISSR标记法测得白花桔梗和紫花桔梗花粉传播的有效距离分别为7m和6m。
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