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新疆郁金香营养生长、个体大小和开花次序对繁殖分配的影响
艾沙江·阿不都沙拉木, 谭敦炎, 吾买尔夏提·塔汉
生物多样性    2012, 20 (3): 391-399.   DOI: 10.3724/SP.J.1003.2012.09064
摘要   (5684 HTML34 PDF(pc) (659KB)(4304)  

植物有性繁殖与资源分配的关系研究对于揭示植物生活史特征及繁育系统进化具有重要意义。新疆郁金香 (Tulipa sinkiangensis)是新疆天山北坡荒漠带特有的一种多年生早春短命植物。在自然生境中, 该物种仅以有性繁殖产生后代, 每株能产生1-8朵花, 且不同植株上的花数及果实数以及花序不同位置上的花与果实大小明显不同。本文通过对新疆郁金香有性繁殖与营养生长及植株大小的关系以及花序中不同位置花及果实间的资源分配研究, 旨在揭示营养生长、个体大小及开花次序对其繁殖分配的影响。结果表明: 在开花和果实成熟阶段, 新疆郁金香植株分配给营养器官(鳞茎和地上营养器官)与繁殖器官的资源间均存在极显著的负相关关系(P<0.01), 说明其植株的营养生长与生殖生长间存在权衡关系。多花是新疆郁金香的一个稳定性状, 其植株上花数目、花生物量、果实生物量和种子数量与植株生物量间均呈极显著的正相关关系(P<0.01), 说明新疆郁金香植株的繁殖分配存在大小依赖性。在具2-5朵花的新疆郁金香植株中, 花序内各花的生物量、花粉数和胚珠数、结实率、果实生物量、结籽数、结籽率及种子百粒重按其开花顺序依次递减, 说明花序内各花和果实的资源分配符合资源竞争假说。植株通过减少晚发育的花或果实获得的资源来保障早发育的花或果实获得较多的资源, 从而达到繁殖成功。



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图4 新疆郁金香具2-5朵花的植株花序内不同位置花的资源分配。X轴中的2、3、4和5分别代表具相应数量花的植株。不同的字母表示花序内不同位置花间的差异显著(P<0.05)。
正文中引用本图/表的段落
在具2-5朵花的植株中, 从花序内第一朵(顶端)花到最后(基部)一朵花的生物量、花粉数和胚珠数依次减少(图4), 彼此间均存在极显著差异(P<0.01), 而且这些参数与其开花顺序间存在负相关关系。随着植株花数目的增加, 各花的生物量、花粉数和胚珠数与开花顺序间的负相关性明显增强。上述结果说明植株分配给花序内各花的资源按其开放顺序依次递减, 而花所受到的资源限制依次增加。
在具2-5朵花的新疆郁金香植株中, 花序内各花的生物量、花粉数和胚珠数间存在极显著差异(P<0.01, 图4), 且按其开花先后依次递减; 不同位置花的结实率、果实生物量、结籽数、结籽率及种子百粒重间存在显著差异(P<0.01, 图5), 且随开花先后依次减少, 说明各花和果实受资源限制的程度与其开花顺序密切相关: 早开放的花受资源限制小, 而晚开放的花受到的资源限制则依次增加。此外, 随着花序内花或果实数目的增加, 各花或果实获得的资源与其开花顺序间的负相关性也明显增强。这些特点符合资源竞争假说(Bawa & Webb, 1984; Medrano et al., 2000; Guitián et al., 2004; Cao et al., 2011), 说明新疆郁金香分配给花序内不同位置花和果实的资源与开花顺序的相关性, 植株通过减少晚发育的花或果实获得的资源来保障早发育的花或果实获得较多的资源, 从而达到繁殖成功。
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