雄蕊合生植物半边莲的花部综合征与繁育系统-植物生态学报.PDF

植物生态学报 2009, 33 (2) 361~368 Chinese Journal of Plant Ecology 雄蕊合生植物半边莲的花部综合征与繁育系统 任明迅 ( 中国科学院武汉植物园, 武汉 430074) 摘 要 为了解花内雄蕊合生结构的繁殖适应意义, 初步研究了雄蕊合生植物半边莲(Lobelia chinensis) 的花部综 合征、传粉特性和繁育系统。半边莲花大且鲜艳, 花瓣中下部弯折并合生成背部有裂缝的不封闭的花冠筒。5雄蕊 的花药紧密合生成花药筒, 花丝中上半部也合生在一起, 只有花丝基部分离插生于花冠筒上。柱头被包裹在花药 筒内。半边莲单花寿命可达5 d左右。雄性先熟, 柱头在伸出花药筒之后才具活性。花的主要访问者为蚂蚁、食蚜 蝇和苍蝇类等小型昆虫。半边莲单花花粉数约为(5 200 ±130)粒、胚珠数约为(55 ±6)颗, 花粉胚珠比为94.54, 应 属于兼性自交繁育系统, 但异交指数和其它特征都显示其以异交为主, 部分自交亲和。套袋和人工授粉实验发现, 半边莲不存在无融合生殖与自发自交, 但自交亲和性高。雄蕊合生(尤其是花药的合生)能把花药中的花粉聚拢在 一起在传粉者的一次访问中就被同时带出, 与同样具有较低花粉胚珠比的花粉聚联(Pollen aggregation)传粉过程 近似。半边莲的雄蕊合生结构(花药合生成筒、花丝上部也合生)可能与一些特定的花部特征, 如花被合生成未完 全封闭的筒、雌雄异熟以及低花粉胚珠比等联系在一起, 形成了适应小型传粉者的“花部综合征”。 关键词 聚药雄蕊 花粉聚联 传粉 花粉胚珠比 雌雄异熟 雌雄异位 FLORAL SYNDROME AND BREEDING SYSTEM OF LOBELIA CHINENSIS, A PERENNIAL HERB WITH STAMEN FUSION REN Ming-Xun Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430074, China Abstract Aims Lobelia chinensis (Campanulaceae), a perennial herbaceous creeper that grows mainly on riverbanks or wet farmland in central and southern China, is characterized by stamen fusion. The anthers of its five stamens are fused tightly into a tube in which the stigma and style are packed, and the filaments are also fused at the upper parts, forming a column-like structure surrounding the pis- til. The objective was to elucidate the adaptive significance of this growth pattern, the floral syndrome and breeding system using anatomical analyses, pollination surveys and bag experiments. Methods Flowers were o