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露蕊乌头花性状的表型选择

生态学杂志 2020年第8期39卷 2616-2621页

作者：路宁娜马妍孟秀祥中国人民大学环境学院北京100872 西北师范大学生命科学学院兰州730070 兰州大学生命科学学院兰州730030

为解释植物的花性状的进化机制,分析选择作用的强度和方向是必须的方法之一。采取表型操控实验和表型选择分析,通过人为增加露蕊乌头侧萼片开度,本文揭示了露蕊乌头花性状与适合度的关系,探究了花性状的表型选择作用。结果发现,增加侧... 详细信息

为解释植物的花性状的进化机制,分析选择作用的强度和方向是必须的方法之一。采取表型操控实验和表型选择分析,通过人为增加露蕊乌头侧萼片开度,本文揭示了露蕊乌头花性状与适合度的关系,探究了花性状的表型选择作用。结果发现,增加侧萼片开度后,传粉者首访的频率及访花的总次数降低,但对单花种子产量没有影响;露蕊乌头的株高、花数目、盔高及侧萼片宽度均受到总选择作用,而花数目和株高的选择梯度显著,受到了直接选择作用;而花数目则受到稳定选择,即中等开花数目具有更高的种子产量。以上结果表明,侧萼片宽度是露蕊乌头吸引传粉者的主要特征,而花序越高、花数目适中的植株,种子产量也越多。

关键词：露蕊乌头传粉者侧萼片表型选择雌性适合度

两种同域分布的马先蒿属植物花特征与报酬间的相关性及表型选择

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兰州大学学报（自然科学版） 2022年第3期58卷 292-297,305页

作者：王红梅路宁娜陈小爽田思琪马妍西北师范大学生命科学学院兰州730070 兰州大学生命科学学院兰州730000

为了研究植物花特征与报酬的相关性及表型选择,以青藏高原东部高寒草地的半扭卷马先蒿和甘肃马先蒿为研究对象.结果表明,花特征与报酬间相关性显示,半扭卷马先蒿的花粉数与花数目间呈显著的正相关,与株高呈显著的负相关;甘肃马先蒿的花... 详细信息

为了研究植物花特征与报酬的相关性及表型选择,以青藏高原东部高寒草地的半扭卷马先蒿和甘肃马先蒿为研究对象.结果表明,花特征与报酬间相关性显示,半扭卷马先蒿的花粉数与花数目间呈显著的正相关,与株高呈显著的负相关;甘肃马先蒿的花特征与花蜜量无显著相关性,但与糖类物质存在着相关性,即花蜜量与糖浓度间呈显著的负相关,与糖含量呈显著的正相关.通过雌性适合度估计花特征所受的表型选择结果显示,两种马先蒿的花序数均受到了定向选择,说明花序数越多的个体,其适合度越高,但两种植物的花报酬性状均未受到定向选择.半扭卷马先蒿的株高也受到定向选择作用,说明株高越高的植物个体能产生更多的种子.非线性选择分析结果表明,甘肃马先蒿的花序数与花大小、盔高受到相关选择作用,表明花序数多且花越小的植物个体,以及花序数多且盔高越高的植物具有更高的雌性适合度.平均单花花蜜量受到显著的分裂选择,说明花蜜量较低或较高会增加植物个体的雌性适合度.两种植物的花性状与花报酬均未受到显著的相关选择.

关键词：雌性适合度表型选择相关选择半扭卷马先蒿甘肃马先蒿

蓝翠雀花退化雄蕊上的黄色髯毛对其繁殖成功的影响

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生物多样性 2012年第3期20卷 348-353页

作者：张婵查绍琴杨永平段元文中国科学院昆明植物研究所生物多样性与生物地理学重点实验室昆明650204 中国科学院研究生院北京100049 云南师范大学生命科学学院昆明650504

蜜导是一类对传粉者具有特殊吸引和指示作用的花图案或花结构,在被子植物尤其是虫媒花中普遍存在,但目前有关蜜导对植物繁殖成功影响的研究相对较少。在野外条件下,我们以毛茛科翠雀属的蓝翠雀花(Delphinium caeruleum)为研究对象,通过... 详细信息

蜜导是一类对传粉者具有特殊吸引和指示作用的花图案或花结构,在被子植物尤其是虫媒花中普遍存在,但目前有关蜜导对植物繁殖成功影响的研究相对较少。在野外条件下,我们以毛茛科翠雀属的蓝翠雀花(Delphinium caeruleum)为研究对象,通过人工授粉和去除髯毛实验对其交配系统和退化雄蕊上黄色髯毛的作用进行了初步研究,以探讨蜜导对于蓝翠雀花雌雄繁殖适合度的影响。结果发现,蓝翠雀花自交亲和,但其雌雄异熟和雌雄异位相结合的花特征完全避免了自动自交,因此该物种是专性异交植物,其传粉过程需要传粉者协助才能完成。与对照相比,去除髯毛处理显著降低了花粉的输出总量,但坐果率和结籽数并没有显著降低。我们的研究结果表明,蓝翠雀花退化雄蕊上的髯毛确实起到了蜜导的作用,但蜜导的存在主要提高了该植物的雄性繁殖适合度,表明雄性适合度的繁殖成功在蓝翠雀花的花进化过程中具有重要的作用,但这一结果仍有待在更多的居群中做进一步的验证。

关键词： Delphinium caeruleum 具黄色髯毛的退化雄蕊雄性适合度雌性适合度青藏高原

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毛姜花原变种花寿命对两性适合度的影响

植物生态学报 2009年第1期33卷 89-96页

作者：高江云杨自辉李庆军中国科学院西双版纳热带植物园云南勐腊666303

植物的花寿命被认为是由雌、雄适合度的增长和维持花开放的花费之间的平衡来决定的。姜花属(Hedychium)是姜科唯一一个从热带到高海拔地区分布的大属,属内不同种类植物的花寿命差异很大。毛姜花原变种(*** ***)的花寿命为5d,显著长于其... 详细信息

植物的花寿命被认为是由雌、雄适合度的增长和维持花开放的花费之间的平衡来决定的。姜花属(Hedychium)是姜科唯一一个从热带到高海拔地区分布的大属,属内不同种类植物的花寿命差异很大。毛姜花原变种(*** ***)的花寿命为5d,显著长于其它同域分布的姜科植物。通过人工剪除毛姜花原变种的柱头来使花朵具雌性功能的时间缩短,结果显示:在不同的处理中,结实率随花朵具雌性功能时间的延长而增加,开花1d后剪除柱头的结实率为1.85%±1.59%,极显著低于对照的结实率20.96%±4.13%,说明其较长的花寿命能显著地增加传粉的成功率和结实率,长达5d的花寿命有利于雌性适合度的提高。同时,毛姜花原变种开花1d后,剩余的平均花粉数和总平均花粉数没有显著差异,而开花后2、3和4d后剩余的平均花粉数则极显著少于总平均花粉数,说明随着花寿命的延长,花粉输出量也显著增加,其长达5d的花寿命也有利于其雄性适合度的提高。较长的花寿命在毛姜花原变种拓展新的生境、向更高海拔地区的扩散中也许起着重要的作用。姜科植物有着极其多样性的传粉和繁育系统,花寿命在姜科植物传粉和繁育系统的多样性形成及其进化中起着重要作用,同时,较长的花寿命有效地提高了雌性适合度和雄性适合度,从而使姜科植物能脱离热带生境,向更高海拔的地区扩散,花寿命在姜科植物从热带地区到高海拔地区的分布过程中也起着重要作用。

关键词：花寿命雄性适合度雌性适合度毛姜花原变种姜科

海拔对全缘叶绿绒蒿植株性状和花特征的表型选择分析

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西北植物学报 2016年第7期36卷 1443-1449页

作者：吴云张霓雯彭瀚刘光立四川农业大学风景园林学院成都611130 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100039 四川航天职业技术学院四川广汉618300

为了研究海拔差异对植株性状、花特征表型选择的影响,以青藏高原高寒草甸的全缘叶绿绒蒿(Meconopsis integrifolia)为研究材料,于盛花期内,测定不同海拔(4 452、4 081和3 681m)种群中个体植株性状、花特征、单果结实数并进行统计分析,... 详细信息

为了研究海拔差异对植株性状、花特征表型选择的影响,以青藏高原高寒草甸的全缘叶绿绒蒿(Meconopsis integrifolia)为研究材料,于盛花期内,测定不同海拔(4 452、4 081和3 681m)种群中个体植株性状、花特征、单果结实数并进行统计分析,采用线性回归模型估计不同海拔种群间植株性状、花特征所受的表型选择(选择差与选择梯度)。结果表明:(1)随着海拔升高,全缘叶绿绒蒿植株性状、花特征及单果结实数显著降低,海拔越高的种群中株高越矮、叶面积越小、花数越少、花越小、单果结实数越低。(2)不同海拔种群中各性状的表型选择存在差异,较低海拔(3 681m)种群中花数、花大小具有显著的选择差和选择梯度,表现为花越多、花越大的个体雌性适合度越高;海拔较高(4 081m)的种群中株高、叶面积及花数更容易受到选择,表现为植株越高、叶面积越大、花越多的个体雌性适合度越高;海拔最高(4 452m)的种群中叶面积与花数的选择梯度接近显著。(3)植物性状分化伴随着海拔的变化而呈现出差异,较低海拔种群中花特征容易受到选择,而较高海拔种群中可能由于传粉者稀少、资源限制等因素使得株高、叶面积更容易受到选择。

关键词：株高叶面积花特征雌性适合度表型选择海拔

模拟氮沉降对四川马先蒿(原亚种)花特征及表型选择的影响

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兰州大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 270-274页

作者：田思琪路宁娜赵志刚王红梅西北师范大学生命科学学院兰州730070 兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000

以青藏高原高寒草甸的四川马先蒿(原亚种)为研究材料,长期施肥模拟氮沉降,分析氮沉降对花表型选择的影响.连续施肥 NH_(4)NO_(3)(5 g/m^(2)) 5 a 后,于盛花期测定花特征,观察访花频率,分批收集种子,采用线性回归模型对雌性适合度进行表... 详细信息

以青藏高原高寒草甸的四川马先蒿(原亚种)为研究材料,长期施肥模拟氮沉降,分析氮沉降对花表型选择的影响.连续施肥 NH_(4)NO_(3)(5 g/m^(2)) 5 a 后,于盛花期测定花特征,观察访花频率,分批收集种子,采用线性回归模型对雌性适合度进行表型选择分析.结果显示,氮添加处理组,四川马先蒿(原亚种)株高变高,叶长变短,种子产量增加;氮添加处理减弱了花大小、访花频率与其他特征的相关性;对照处理中株高、叶长、花数目和花大小有显著的选择差,氮添加处理中花大小无显著选择差,氮添加改变了对花大小总的选择压力,两组处理中,花数目均有显著的选择梯度,但氮添加处理降低了对花数目的选择强度,两组处理中对花蜜量的表型选择均不显著.氮添加导致对花大小的表型选择减弱,可能是因为氮添加处理增加了种子的产量,即增加了种群平均适合度,削弱对植物特征的选择强度,从而降低对植物特征选择机会.因此氮添加可以通过增加种群平均适合度改变对植物特征的表型选择.

关键词：四川马先蒿氮沉降表型选择雌性适合度

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紫萼开花物候及对雌性繁殖成功的影响

西南大学学报（自然科学版） 2011年第6期33卷 64-68页

作者：刘虹君李燕操国兴四川农业大学林学院四川雅安625014

连续两年研究了紫萼同一种群的开花物候,结果表明:紫萼个体水平的开花进程在两年间基本相似,属于集中开花模式.而其它开花物候特征在年际间表现出显著差异,2008年有明显的开花高峰,始花、开花高峰和终花时间都先于2009年.2009年的花期长... 详细信息

连续两年研究了紫萼同一种群的开花物候,结果表明:紫萼个体水平的开花进程在两年间基本相似,属于集中开花模式.而其它开花物候特征在年际间表现出显著差异,2008年有明显的开花高峰,始花、开花高峰和终花时间都先于2009年.2009年的花期长于2008年,开花同步性也显著高于2008年.在所观测的两年中,个体的始花日与开花高峰日呈显著的正相关,与总花数和持续时间呈显著负相关;花数与持续时间呈显著正相关,与同步指数呈显著负相关;持续时间与同步指数呈显著负相关.个体种子数与始花时间间表现出显著的负定向选择,个体倾向于提早开花得到更大的适合度.

关键词：紫萼开花物候雌性适合度表型自然选择

细叶蓝钟花（Cyananthus delavayi）雌全异株性系统维持的生态学机制

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细叶蓝钟花（Cyananthus delavayi）雌全异株性系统维持的生态学...

作者：王浩四川农业大学

学位级别：硕士

细叶蓝种花(Cyananthus delavayi Franchet)属雌全异株的性系统植物。理论研究认为,该性系统中雌性个体在种子数量和质量方面比两性个体具有一定的适合度优势。本研究以香格里拉市郊香格里拉高山植物园区内部细叶蓝钟花自然种群为对象,... 详细信息

细叶蓝种花(Cyananthus delavayi Franchet)属雌全异株的性系统植物。理论研究认为,该性系统中雌性个体在种子数量和质量方面比两性个体具有一定的适合度优势。本研究以香格里拉市郊香格里拉高山植物园区内部细叶蓝钟花自然种群为对象,对其性比、两种花的胚珠数、花寿命不同阶段的维持时间、花展示大小、传粉者类群以及不同传粉者的传粉效率等多方面进行了详细研究,旨在初步回答雌性个体如何获取更高适合度这一问题,揭示细叶蓝钟花雌全异株性系统的生态学维持机制,丰富我们对雌全异株性系统的认识。主要研究结果如下:1.两性花的花瓣长、花瓣宽、花冠管长以及花冠直径均明显大于雌性花(P雌性花的访问频率存在着一定的差异,其中食蚜蝇与隧蜂类昆虫访问两性个体频率高于雌性个体(P雌性个体频率相对较高(P= 0.001)。3.熊蜂和食蚜蝇单次访问落置于柱头上的花粉数两性花明显多于雌花(P0.05);隧蜂和熊蜂单次访问雌花后的每花种子数明显多于两性花(P雌性花与两性花在单花胚珠数上没有显著差异(P>0.05);人为去除花粉控制雌性阶段维持时间对雌性适合度影响实验表明,雌性阶段维持时间越长,座果率越高;当两性花雌性阶段维持时间和雌花开花时间相同的情况下,两者之间种子产量没有显著差异(P>0.05)。该结果说明,自然条件下雌花具有更长的雌性阶段维持时间可能是其获得更高繁殖适合度的重要影响因素之一。5.自然情况下雌性个体的花展示更大,而两性个体的花展示则相对较小;人为控制花展示(2朵、4朵和6朵)实验表明,两性个体的种子数均随花展示增大而增加,但花展示相同时雌性个体的种子数高于两性个体。该结果说明:雌性个体相对较大的花展示对其获得更高的雌性适合度优势有重要作用。综上所述,在细叶蓝钟花雌全异株性系统中,雌性个体在自身缺少雄性功能的情况下,依旧能够在种群中稳定维持生存,可能是由于雌性个体花寿命在雌性阶段维持时间较长、花展示更大、以及有效传粉者访问频率较高等使其获得了更高的雌性适合度优势。

关键词：雌全异株性系统雌性适合度花寿命花展示访问频率传粉效率

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新疆党参的次级花粉展现

新疆党参的次级花粉展现

作者：王丽新疆农业大学

学位级别：硕士

新疆党参[Codonopsis clematidea （Schrenk） C. B. Clarke.]是一种分布在天山北坡中山带、具有次级花粉展现特性的植物。本文采用野外观测和统计分析方法,对该物种的繁育系统与传粉生物学特性进行了详细研究,以期揭示其次级花粉展现... 详细信息

新疆党参[Codonopsis clematidea （Schrenk） C. B. Clarke.]是一种分布在天山北坡中山带、具有次级花粉展现特性的植物。本文采用野外观测和统计分析方法,对该物种的繁育系统与传粉生物学特性进行了详细研究,以期揭示其次级花粉展现的类型、过程及适应意义。主要结果如下:（1）新疆党参单花花期6 d左右,且雄性先熟,开放过程可划分为雄性和雌性两个明显分开的阶段。雄性阶段从花药开始散粉起至雌蕊柱头裂片展开前结束,可分为花药散粉和花粉释放两个时期,其中,前者持续约6 h,花药与柱头靠合后开裂,将花粉直接沉积在柱头裂片背面花柱毛区域,随后花丝上部萎缩使花药与花柱分离,花粉由此区域展现给潜在的传粉者;后者持续约72 h,花柱毛逐渐回缩,花粉由此区域释放给传粉者。此过程即为次级花粉展现过程,其展现机制为沉积机制,展现类型属于亚顶端花柱展现者。雌性阶段从柱头裂片打开起至柱头萎蔫为止,持续约48 h,展开的柱头裂片接受由传粉者携带的异花花粉。（2）新疆党参开花雄性阶段的花粉活力均维持在70%以上,花药散粉开始到花粉释放后24 h内的花粉活力均在90%以上,是花粉活力最高时期。开花雌性阶段柱头均具一定的可授期,但柱头裂片展开后的24 h内是柱头最佳授粉时期。人工授粉实验证实该物种不能进行自发的自花传粉,且自交不亲和。人工异株异花授粉和自然授粉的结实率和结籽率均在65%以上,且其结实率和结籽率均不存在显著差异（P>0.05）,说明新疆党参属于典型的异交繁育系统,结实和结籽不存在花粉限制。其雌雄异熟和雌雄异位特性有效地避免了自花粉干扰。（3）新疆党参的主要传粉昆虫有林野熊蜂（Bombus silvarum）、树长黄胡蜂（Dolichovespula sylvestris）和草地熊蜂（B. paradoxus）,访花频率分别为2.10±0.29次·花·h、1.68±0.37次·花·h和1.32±0.28次·花·h,传粉效率分别为4.77%、2.61%和2.68%。其中,林野熊蜂的访花频率和传粉效率最高,是最有效的传粉昆虫。在开花雄性阶段,传粉昆虫的访花高峰期不仅与花粉活力最高时期一致,而且与花泌蜜动态存在密切的联系（r=0.865, P雌性阶段的访花高峰期与柱头最佳授粉时期一致,有利于提高其异交传粉效率。（4）新疆党参下垂的钟状花冠有效地避免了花期雨水对花粉活力和柱头可授性的影响及其对花蜜的冲洗作用;较长的单花花期延长了开花雄性阶段花粉展现以及雌性阶段柱头可授性持续时间,可增加传粉昆虫访花机会并提高其传粉效率。其雌雄异熟和雌雄异位及次级花粉展现特性为该物种避免自花粉干扰、促进异交提供了保障。

关键词：新疆党参次级花粉展现雄性先熟雌性适合度传粉成功