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本文对宁夏银川植物园栽培的文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)的生殖生物学和传粉生物学特性进行了研究。研究内容包括文冠果大小孢子发生,雌雄配子体发育,开花物候,花粉活力,柱头可受期,访花昆虫的种类,行为及其频率、繁育系统以等,主要研究结果如下:
1.文冠果属杂性花,即两性花(可孕花)与雄花(不孕花)同株。花期为4月下旬到5月上旬,一般持续15~23天。单花花期一般为5~7天。当遇高温单花花期可缩短1~2天,遇阴天低温可延长1~2天。在花性别分化的早期即两种类型的花在花蕾时期,花器官结构基本相同,雄蕊、雌蕊都存在。但经过花的性别决定后,位于侧芽形成花序上的小花,其雌蕊发生选择性败育,因而成为雄花,但其花药发育正常,可以开裂,而两性花花药不育,大都不能开裂,本实验观察到部分两性花花药可以开裂,但开裂时间相对较晚,在子房膨大后,初步统计结果占1.49%。
2.文冠果花药壁的发育类型为基本型,成熟花药壁由5层细胞构成,由外到内依次是:表皮、药室内壁、中层2层、绒毡层,绒毡层属于腺质绒毡层。小孢子四分体为四面体结构。其两性孕花和雄花小孢子的发育在前期未见差异,进入二核花粉时期开始出现不同,两性花花粉多数干瘪,药室内绒毡层细胞发育滞后,至花粉粒发育成熟时,花药内仍存有许多绒毡层的滞留物,而雄花花粉多数饱满且花药药室内干净,绒毡层儿乎完全被吸收。由此推断,两性花花粉败育可能发生在双核花粉粒时期。
3.通过对文冠果不同发育时期的雄花和两性花的细胞及形态解剖学观察,初步确定了雄花中雌蕊选择性败育的时期,即珠心还未形成大孢子母细胞时就开始败育。生长至四分体后至单核时期时便开始停止生长。文冠果的雌蕊为三心皮,三室,合生的中轴胎座,每室有6-8个弯生胚珠,大孢子四分体为直线型,合点端的大孢子发育为功能大孢子,成熟胚囊为廖形胚囊。
4.花粉活力在花蕾期和花开放初期最高,之后逐渐下降。可孕花开放当天的柱头可授性最强,开花第6天,柱头儿乎全部变黑,失去可授性。
5.风媒的传粉作用可以忽略。文冠果的主要访花昆虫为蜂类和食蚜蝇类。
6.P/O(不孕花)=1148.7,P/O(可孕花)=1231.9,其繁育系统属于兼性异交;文冠果花的OCI≥4,显示其繁育系统属于异交、部分自交亲和、需要传粉者。去雄,套袋及人工授粉实验结果为:文冠果自然结实率为35%,去雄,套袋,异花授粉结实率为62.5~65%。上述3种方法试验结果基本一致,因此,文冠果的繁育系统为异交型,需要传粉者。