总状凤仙花的花部特征和繁育系统研究

摘要

[目的]凤仙花属植物以花色多样化和具有两侧对称花为主要特征,被认为是"双子叶的兰科植物".总状凤仙花(Impatiens racemose)花冠黄色,明亮醒目,花香清新淡雅,主要分布于云南省、西藏自治区、印度、不丹和尼泊尔等地区,生长在海拔1700～2400 m的林下及路旁沟渠,可用作花坛、花境的镶边植物或室内盆栽植物,其全株均可入药,具有较高的开发和利用价值,但迄今尚未见对其开花及繁殖生物学研究的相关报道.论文研究了总状凤仙花的花部形态、发育动态及繁殖生物学特征,可为总状凤仙花种质资源保护、开发利用及新品种培育等工作奠定基础.[方法]以总状凤仙花为材料,采用形态观察法、TTC染色法、联苯胺-过氧化氢法等方法对其花部特征和繁育系统进行探究.[结果](1)总状凤仙花的花期为6—9月,分为花芽萌动期、现蕾期、初花期、盛花期、末花期、结实期6个时期,共持续48～50 d;单花期一般持续8～10 d;初花期(0 d)花粉生活力最高(90.77％),此时柱头具有可授性;雄蕊先熟;初花期持续0.5～1 d,盛花期持续3～4.5 d,末花期持续0.5～1 d.(2)花粉胚珠比为551.79,杂交指数为4,繁育系统以异交型为主,其特征为部分自交亲和、需要传粉者.(3)盛花期传粉昆虫较多,主要为膜翅目蜂类、膜翅目蚁类和双翅目蝇类;其中三条熊蜂为最有效的传粉者.(4)传粉通道中通道长度为(15.73±0.62)mm,通道宽度为(7.83±0.40)mm,通道高度为(5.30±0.17)mm;花蜜中花蜜量为(0.39±0.04)μL,含糖量为19.50％,能够满足小型昆虫的传粉需求.(5)6种处理中异株异花授粉试验的结实率最高,达93.33％;总状凤仙花不存在无融合生殖.[结论](1)总状凤仙花的花器官结构、花色、花香和花蜜量等特性不断演化与三条熊蜂的传粉方式相适应.(2)自交与异交传粉机制均是总状凤仙花长期演化所产生的繁殖机制.(3)总状凤仙花有性繁殖过程易受到花粉限制和缺乏有效传粉媒介,因此通过繁殖补偿机制来推动繁殖过程的顺利进行.