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连翘花柱二型的繁育系统特征研究

2021-03-29孙淑范李佳欣孙霞玲

西北植物学报 2021年2期

孙淑范,李佳欣,孙霞玲,郭 杰,张 勃

(甘肃农业大学 草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,兰州 730070)

植物繁育系统是指控制一个种群异交或自交相对频率的各种生理和形态机制[1],代表了影响后代遗传组成的所有有性特征[2]。这些特征主要包括花部综合特征、各性器官的寿命、花开放式样、自交亲和程度以及交配系统等[3]。植物花柱二型是一类受遗传控制的花多态现象,指在一个种群中同时存在柱头高度与花药位置交互异位的两种花型个体[4],即长柱型与短柱型。长柱型花的柱头位于花冠筒口,花药位于花冠筒中部;相反,短柱型花的花药位于花冠筒口,而柱头位于花冠筒中部[5-6]。

植物花柱异型性系统的演化及其适应性是植物进化生态学领域关注的主要问题。花柱二型植物雌雄性器官的交互式对应特征,有利于型间(异型)授粉的发生,传统地被认为是一种在花形态上避免自交的机制[7]。但是,后来的研究表明多数花柱二型植物可以通过生理上的自交不亲和避免自交[8-9],而两花型间的柱头和花药的精确对位,能通过花粉在传粉者身上的隔离有效降低型内花粉的沉积,提高型间的传粉效率,促进两花型的雌、雄性适合度实现[10-12]。因此,植物花柱二型的进化主要是为了避免雌雄功能的干扰[13],是一种将雌、雄性适合度最大化的适应机制[13-14],从某种意义上可认为是植物性别分化的一种初级形式[15]。

连翘(Forsythiasuspensa)为木犀科连翘属落叶灌木,花两性,是典型的花柱二型植物[16]。……

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