4种榕树的授粉方式及其花粉特征

摘要

定量花粉是植物繁殖生物学中的一个重要环节,榕属(Ficus)植物花粉粒小、数量多,难于定量,一直用花药—胚株比(anther-to-ovule ratio,A/O)来判断榕树属于主动还是被动授粉方式。本研究选择4种雌雄同株榕树,通过比较榕树A/O,榕小蜂的授粉结构、行为来确定它们的授粉方式;同时测量了它们的花粉粒大小和数量,并研究授粉方式及其花粉特征的关系。结果表明:菩提树、高榕和垂叶榕的A/O小于0.16,并且它们的榕小蜂有发达的授粉结构和主动授粉行为,属于主动授粉方式。而钝叶榕A/O高(0.85),其榕小蜂的传粉结构、行为消失,是被动授粉的方式。4种榕树的花粉粒大小各有差异,每朵雄花产生的花粉量种间差异显著,而且每种果内的雄花数量也不相同,以至于单个果生产的花粉总量种间有显著差异,变异范围从11~4 000多万粒,最大相差340倍,而且花粉数量与花粉粒大小之间存在权衡关系。主动授粉的榕树雄花少、生产的花粉粒大、花粉量少;而被动授粉的榕树雄花多、花粉量大、花粉粒小。表明榕—蜂互惠系统中榕树的授粉方式、花粉的特征与榕小蜂的授粉结构已协同演化和匹配。4种榕树的花粉胚珠比(pollen-to-ovule ratio,P/O)种间差异也大,且P/O高的种类A/O不一定高,进一步用P/O替换A/O可完善榕树传粉生物学研究。用ElzoneⅡ5390颗粒计数与粒度分析仪计数花粉,高效、准确地自动输出结果,可批量研究该属更多种类的花粉量,并对应计数它们专一传粉榕小蜂携带的花粉量,有利于揭示榕树在雌雄繁殖功能上的分配策略,以及榕—蜂互惠繁殖系统的协同演化的机制。