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短命植物异喙菊的繁育系统及异形果实的生态适应对策

作　者: 成小军
导　师: 谭敦炎
学　校: 新疆农业大学
专　业: 植物学
关键词: 短命植物异喙菊异形果实繁育系统扩散对策休眠与萌发对策生态适应
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

异喙菊(Heteracia szovitsii Fisch. et Mey.)隶属于菊科异喙菊属,是准噶尔荒漠中常见的早春短命植物,其同一果序中可产生三种不同形态的果实,具明显的果实异形现象。本论文将野外观测与室内实验相结合,对异喙菊的繁育系统、异形瘦果的形态结构与扩散特征及其休眠和萌发特性进行了研究,并对其生态适应对策进行了探讨。主要结果如下:(1)头状花序中形成异形果实的花在数量和舌片长与宽、柱头裂片长、子房大小、喙长、冠毛有无以及单花花粉数上均存在一定差异。头状花序开花持续时间约为2.5~3h,呈爆发式开花式样,其中,外围花开花持续时间最长,过渡花的次之,中央花最短。3类小花开花过程中均存在自主自花传粉以及花粉次级展现现象,其花粉寿命与柱头可授期高度同步。异喙菊属于兼性自交繁育系统,其自交主要通过自主自花传粉来实现,而异交则通过次级花粉展现和昆虫传粉来实现。六显甜花蜂是异喙菊的主要传粉昆虫,每天访花时间约为2h。异喙菊以自交为主,保障繁殖成功,存在一定程度的异交,增强了其子代适合度。(2) 3种果实的形态特征存在明显差异,这些差异导致其扩散特性明显不同,避免了同胞子代在生态位上的竞争。其中,中央果具冠毛,成熟后以果实为散布单元借风力扩散到较大范围;外围果与过渡果均无冠毛,分别以果序和果实为单元扩散至母株附近。3种果实胚大小的差异导致其幼苗大小和竞争能力不同。外围果与过渡果胚比中央果的大,萌发后可产生较大和竞争力较强的幼苗。与中央果相比,外围果和过渡果果皮颜色较深,所含酚类物质较多,厚度较大且厚壁组织较多,对胚的保护能力强且种子休眠程度深。异形痩果在数量上的差异分摊了扩散和定居中的风险。数量较多的中央果增加了随机散布的机会,可为其扩大种群开拓更大的范围,而数量较少的外围果和过渡果可有效地减少近距离扩散所造成的同胞子代间竞争。(3) 3种形态果实刚成熟时均存在不同程度的休眠,仅中央果萌发,外围果与过渡果均不萌发。在不同变温条件下,光照对中央果的影响不同。室温贮藏0~5个月的过程中,中央果和过渡果的休眠性随着贮藏时间延长而逐渐降低,但未见外围果萌发。外围果和过渡果的胚均存在较强的内在性休眠,其萌发率与完整果实存在显著差异,说明果皮对其萌发有机械抑制作用,而中央果的果皮对其萌发无抑制作用。在赤霉素作用下,除完整外围果外,不同形态果实和去除果皮的胚均能打破休眠,但打破休眠的速度不同。因此,3种形态果实的胚休眠程度不同,且果皮对胚萌发的抑制程度也不同,表现为外围果>过渡果>中央果。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
引言  10-23
第一章繁育系统  23-35
  1.1 材料与方法  23-25
    1.1.1 观测地点与时间  23
    1.1.2 观测方法  23-25
    1.1.3 数据分析  25
  1.2 结果与分析  25-31
    1.2.1 花部特征与开花式样  25-27
    1.2.2 单花花粉数与花粉活力及柱头可授性  27-28
    1.2.3 套袋实验与传粉特性  28-31
  1.3 讨论  31-35
第二章形态结构与扩散特征  35-45
  2.1 材料与方法  35-37
    2.1.1 观测地点  35
    2.1.2 观测方法  35-37
  2.2 结果与分析  37-42
    2.2.1 异形果实形态及微形态特征  37-39
    2.2.2 异形果实果皮解剖结构特征  39-41
    2.2.3 异形果实数量与质量特征  41
    2.2.4 异形果实扩散特征  41-42
  2.3 讨论  42-45
第三章休眠与萌发特性  45-54
  3.1 实验材料与观测地点  45
  3.2 实验方法  45-47
    3.2.1 刚收获瘦果的萌发及光照对萌发的影响  45-46
    3.2.2 贮藏时间（后熟）对异形瘦果萌发的影响  46
    3.2.3 层积处理对休眠种子萌发的影响  46
    3.2.4 果皮和GA_3 对异形瘦果萌发的影响  46-47
    3.2.5 数据统计与分析  47
  3.3 结果与分析  47-52
    3.3.1 刚收获瘦果的萌发及光照对萌发的影响  47-48
    3.3.2 贮藏时间（后熟）对异形瘦果萌发的影响  48-50
    3.3.3 层积处理对休眠种子萌发的影响  50-51
    3.3.4 果皮和GA_3 对异形瘦果萌发的影响  51-52
  3.4 讨论  52-54
第四章结论与展望  54-56
参考文献  56-63
致谢  63-64
作者简历  64

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