花粉限制下雌雄同体植物的种子大小和自交选择
作者单位：中国热带农业科学院环境与植物保护研究所
会议名称：《第十三届全国杂草科学大会》
会议日期：2017年
学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种]
摘 要：由于人类活动、栖息地丧失和气候变化等因素,植物繁殖的花粉限制现象变得越来越普遍。外来植物由于传粉者的缺失,尤其容易具有花粉限制现象。植物可能采取一系列措施来对付花粉限制。例如,植物可能增加吸引传粉者的投入来增加传粉者的访花次数。植物可能过度生产胚殊数量,以保证少数可获得较多花粉的花的繁殖机遇。植物也可能生产自交种子来提供繁殖保证。然而,花粉限制可能改变种子大小这一点还没有被研究。这里,用进化稳定的繁殖对策模型,我们研究花粉限制(胚珠授粉率降低)下多年生植物的资源分配、种子大小和自交的选择。模型分析表明,如果完全杂交受到选择,花粉限制可增加种子大小。最优种子大小使种子成活率除以生产一个种子的资源(包括胚珠生产和种子资源供应)这个比值达到最大,也就是说,最优值使得单位资源投入的效益最大。种子大小决定了成体繁殖后的成活率,增加的种子大小也会增加成体繁殖后的成活率。在杂交种子大小增加到一个特定的程度后,自交会受到选择,这时,资源投入到自交种子、杂交种子、成体繁殖后的成活会具有相同的边际适合度收益。在这种情况下,杂交种子应该比自交种子大,并且由于花粉限制不影响自交种子大小,花粉限制也不应该影响杂交种子大小和成体繁殖后的成活率。轻微的花粉限制、严重的自交抑制、较小的胚珠倾向于选择出完全的杂交,而相反的情况倾向于选择出混合繁殖系统或完全的自交。花粉限制对种子大小和自交的作用也适用于终生一次繁殖的植物。