雌雄异株植物长梗柳传粉与繁殖策略研究
雌雄异株植物长梗柳传粉与繁殖策略研究
【摘要】： 繁殖策略是植物与环境高度适配的结果,自然选择下,雌雄异株植物的两性分别采用合适的繁殖策略以适应环境,研究雌雄异株植物传粉系统以及繁殖策略是植物繁殖生态学研究的重要内容之一。 本文以杨柳科柳属植物长梗柳(Salix dunnii)为研究对象,通过统计其花部特征和居群性别比例、捕捉其访花昆虫并计算访花频率、开展套袋试验计算其座果率及结实率、采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)检测花序的挥发性成分、利用转录组数据鉴定代谢途径候选基因,据此对长梗柳的繁殖策略及传粉生物学进行研究。结果表明: (1)花表型方面,长梗柳雄花成熟时花药及2～4枚腺体均为黄色,雌花为黄绿色,雌花花蜜体积极显著大于雄花(P<0.001),雄株枝条平均每厘米花序数显著多于雌株(P<0.05),平均单花序雄花数显著多于雌花(P<0.001),雌花序平均长度显著大于雄花序(P<0.001); (2)东边村居群性别比例显著偏雄性(♂:♀=1.28:1,P<0.05),郭墩村(♂:♀=1.21:1,P=0.12)和高地村(♂:♀=1.06:1,P=0.83)的居群性比偏离不显著; (3)套硫酸纸袋、套网袋、无处理的自然状态的平均座果率分别为0.00%、43.9%、90.9%,不同处理下的平均座果率两两比较,差异均达显著(P<0.05),因此长梗柳传粉系统是虫媒和风媒混合传粉系统; (4)主要传粉者为中华蜜蜂(Apis cerana)且在上午优先访问雄株,到11:00后更偏好访问雌株,在12:00时访花数量达到最高峰状态,在14:00后呈现下降趋势; (5)共测定出长梗柳雌雄花序挥发物38种,β-石竹烯的相对含量在雌花序中均显著高于雄花序,雌花序还具有β-榄香烯和芳香醇等吸引中华蜜蜂的特有挥发物; (6)对长梗柳雌、雄株中相对含量具有显著差异且吸引传粉者中华蜜蜂的挥发物β-石竹烯的代谢途径进行注释,根据雌、雄株各3个样本筛选出9个雄株上调的差异表达基因,结合长梗柳花序挥发物数据,为吸引传粉者的关键基因探索指明研究方向。 据此,本文认为长梗柳雄株在开花阶段投入了较雌株多的资源产生雄花,可能利于风媒传粉;而雌株通过产生和增加主要吸引传粉者的挥发物来抵抗“传粉者限制”的效应,可能利于虫媒传粉,通过风媒和虫媒有效组合提升其繁殖效率。
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2022
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