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雌雄异株物种一把伞南星雌雄株空间分布及性别二态性
舒为杰, 何花, 曾罗, 谷志容, 谭敦炎, 杨晓琛
生物多样性    2024, 32 (6): 24084-.   DOI: 10.17520/biods.2024084
摘要   (628 HTML35 PDF(pc) (2841KB)(390)  

雌雄异株是有花植物雌雄性别功能在个体水平上由结合到分离的重要进化转变之一, 发生于被子植物的多个科属。雌雄异株物种的雌雄个体通常在分布、形态等方面存在差异。研究其雌雄个体的空间分布及性别二态性, 是理解雌雄异株物种繁殖策略及其适应与进化的重要前提。天南星属(Arisaema)是天南星科内已报道唯一存在雌雄异株且较为进化的类群, 一把伞南星(A. erubescens)是该属中不同性别个体存在差异的多年生草本植物。本文以湖南省八大公山国家级自然保护区内分布的一把伞南星为研究对象, 通过研究其雌雄个体的空间分布、花期物候、形态结构及访花者类群, 以期明确该物种雌雄植株的空间关联性以及花期物候、形态结构的性别二态性。结果表明: 一把伞南星群体内性比均呈极显著雄性偏倚, 雌雄个体在小尺度范围呈聚集分布, 但在较大尺度上呈随机分布; 雄性个体比雌性个体更早进入花期, 置换多元方差分析显示雌雄植株间形态特征存在显著差异, 其中假茎基径、佛焰苞管部直径、花序基径、花序柄直径等特征对性别二态性有重要贡献; 主要传粉者为白天活动的菌蚊科菌蚊属(Mycetophila)的蕈蚊, 其对雄株的访问频率极显著高于雌株。这些结果表明: 雌雄异株物种一把伞南星不同性别植株的空间关联与其传粉者蕈蚊的活动习性相匹配, 其开花物候、形态特征及传粉者访问等方面的性别二态性是对繁殖成功的保障。



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图4 2022年(A)与2023年(B)八大公山国家级自然保护区一把伞南星种群花期动态
正文中引用本图/表的段落
对样地连续两年的观测表明, 一把伞南星花期为4月末至5月末, 呈现出明显的开花峰值期(图4), 雄株平均始花时间(儒略日期, 2022年: 126.12 ± 0.52 d; 2023年: 125.54 ± 0.40 d)极显著早于雌株(儒略日期, 2022年: 130.48 ± 0.90 d; 2023年: 128.50 ± 1.22 d) (2022年: Wald χ2 = 18.040, P < 0.01; 2023年: Wald χ2 = 7.825, P < 0.01)。2022年雄株花期(13.74 ± 0.29 d)极显著长于雌株花期(11.90 ± 0.49 d) (Wald χ2 = 11.686, P < 0.01), 而2023年雄株花期(14.17 ± 0.29 d)与雌株花期(14.88 ± 0.74 d)无显著差异(Wald χ2 = 0.870, P = 0.336)。一把伞南星散粉5 d后花粉活性仍可保持在85%以上, 随后逐渐降低, 直至第9 d降至11.7% (附录4A); 柱头可授性持续约11 d, 佛焰苞刚打开时可授性最强, 随后逐渐降低(附录4B)。
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