浅裂剪秋萝和丝瓣剪秋萝传粉特性的初步研究

doi:10.11983/CBB17084

植物学报 ›› 2018, Vol. 53 ›› Issue (5): 634-642.DOI: 10.11983/CBB17084 cstr: 32102.14.CBB17084

浅裂剪秋萝和丝瓣剪秋萝传粉特性的初步研究

包宇^1,², 乔娅楠³, 闫兴富⁴, 王灵艳^1,², 曲文静^1,², 唐占辉^1,^2,^*()

¹国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室, 长春 130117
²东北师范大学环境学院, 长春 130117
³武警后勤学院学员二旅, 天津 300309
⁴北方民族大学生物科学与工程学院, 银川 750021

收稿日期:2017-04-15 接受日期:2017-12-27 出版日期:2018-09-01 发布日期:2018-11-29
通讯作者: 唐占辉
作者简介:

作者简介：路安民(图中左), 植物系统分类学家。20世纪60-70年代编著《中国植物志》等, 后从事植物系统发育和进化研究。“七五”以来主持了4项中科院、国家自然科学基金委重大和重点项目。1991年获国务院颁发的有突出贡献科学家荣誉证书。1987年8月-1990年12月担任中科院植物所所长。

Prelimary Study of the Pollination Biology of Lychnis cognata and L. wilfordii

Bao Yu^1,², Qiao Yanan³, Yan Xingfu⁴, Wang Lingyan^1,², Qu Wenjing^1,², Tang Zhanhui^1,^2,^*()

¹State Environmental Protection Key Laboratory of Wetland Ecology and Vegetation Restoration, Changchun 130117, China
²School of Environment Northeast Normal University, Changchun 130117, China
³No.2 Student Brigade, Logistics University of People’s Armed Police Force, Tianjin 300309, China
⁴College of Biological Science and Engineering, BeiFang University of Nationalities, Yinchuan 750021, China

Received:2017-04-15 Accepted:2017-12-27 Online:2018-09-01 Published:2018-11-29
Contact: Tang Zhanhui
About author:
† These authors contributed equally to this paper

摘要/Abstract

摘要： 为了探究浅裂剪秋萝(Lychnis cognata)和丝瓣剪秋萝(L. wilfordii)的传粉生物学特征, 从花部特征、花粉呈现规律及传粉者访花行为等方面对其开展研究。结果表明, 2种剪秋萝的花期持续时间相近, 但浅裂剪秋萝始花日期较早; 二者花部特征虽有显著差异, 但主要传粉者均为碧翠凤蝶(Papilio bianor)。在开花过程中, 2种剪秋萝的雄蕊均分2批呈现花粉, 第1批雄蕊的花粉生活力在开花后第1天达到最大值, 而第2批雄蕊在第2天达到最大值。浅裂剪秋萝的柱头可授性在开花后第5天最强, 而丝瓣剪秋萝在开花后第4天最强, 花粉生活力和柱头活性的时间差异表明两物种均为雌雄异熟。两物种共同的传粉者碧翠凤蝶对浅裂剪秋萝的访花高峰出现在上午8:00-11:00, 而对丝瓣剪秋萝的访花高峰出现在上午11:00-12:00, 导致访花高峰出现差异的主要影响因素可能是生境和花药开裂时间。

关键词: 传粉生物学, 浅裂剪秋萝, 丝瓣剪秋萝, 花部特征

Abstract: The aim of this study was to study the pollination biology of Lychnis cognata and L. wilfordii from the aspects floral syndrome, pollen occurrence regularity and pollinator flower-visiting behavior. The floral syndrome of L. cognata and L. wilfordii differed significantly, but the main pollinator of these two species was the same: Papilio bianor. The stamens of the two species shed their pollen in two batches, and the pollen viability of the two batches peaked at different times. The pollen viability of the first batch of the two species peaked on the first day after flowering but that of the second batch on the second day after flowering. The receptivity of the stigma of L. cognata reached the peak on the fifth day after flowering, 1 day later than that of L. wilfordii. Hence, the two species are dichogamous. The flowering period was earlier for L. cognata than L. wilfordii, but the flowering duration of two species was similar. The highest visiting frequency of pollinators to L. cognata was at 8:00 to 11:00 am and to L. wilfordii was at 11:00 to 12:00 am. The important factors influencing the visiting time of pollinators may be habitat environmental factors or time of anther dehiscence.

Key words: pollination biology, Lychnis cognata, L. wilfordii, floral syndrome

包宇, 乔娅楠, 闫兴富, 王灵艳, 曲文静, 唐占辉. 浅裂剪秋萝和丝瓣剪秋萝传粉特性的初步研究. 植物学报, 2018, 53(5): 634-642.

Bao Yu, Qiao Yanan, Yan Xingfu, Wang Lingyan, Qu Wenjing, Tang Zhanhui. Prelimary Study of the Pollination Biology of Lychnis cognata and L. wilfordii. Chinese Bulletin of Botany, 2018, 53(5): 634-642.

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图/表 6

图1 浅裂剪秋萝(A)和丝瓣剪秋萝(B)的花部形态

Figure 1 Floral morphology of Lychnis cognata (A) and L. wilfordii (B)

表1 浅裂剪秋萝与丝瓣剪秋萝的花部特征比较(平均值±标准误, n=10)

Table 1 Floral morphology of Lychnis cognata and L. wilfordii (means±SE, n=10)

Observation variable	Lychnis cognata	L. wilfordii	P value
Length of corolla (mm)	40.52±1.04	32.80±0.65	P<0.05
Width of corolla (mm)	6.14±0.16	3.96±0.09	P<0.05
Depth of crack (mm)	8.71±0.26	9.67±0.23	P<0.01
Length of sepal (mm)	26.45±0.32	16.21±0.17	P<0.05
Length of ovary (mm)	7.03±0.14	5.82±0.11	P<0.05
Width of ovary (mm)	3.21±0.08	2.51±0.07	P<0.05
Height of stamens A (mm)	19.61±0.24	12.30±0.24	P<0.05
Height of stamens B (mm)	19.76±0.28	11.56±0.22	P<0.05
Length of pistil (mm)	13.74±0.40	7.68±0.25	P<0.05

图2 2种剪秋萝的两批雄蕊高度(A)、雌蕊长度(B)和花粉生活力(C)随时间的变化

Figure 2 Changes of the height of two batches of stamens (A), the pistil length (B), and pollen viability (C) of Lychnis cognata and L. wilfordii during anthesis

表2 浅裂剪秋萝和丝瓣剪秋萝柱头可授性随时间的变化

Table 2 Changes in stigma receptivity of Lychnis cognata and L. wilfordii during anthesis

Flowering duration (h)	Stigma receptivity of Lychnis cognata	Stigma receptivity of L. wilfordii
0	-	-
24	-	-
48	+	-
72	++	++
96	++	+++
120	+++	++
144	++	++
168	+	-

表3 浅裂剪秋萝和丝瓣剪秋萝的异交指数

Table 3 The out-crossing index of Lychnis cognata and L. wilfordii

Species	Diameter of flowers	Temporal separation of anther dehiscense and stigma receptivity	Spatial positioning of stigma and anthers	OCI	Type of breeding system
L. cognata	3	1	1	5	Xenogamy
L. wilfordii	3	1	1	5	Xenogamy

图3 浅裂剪秋萝和丝瓣剪秋萝的传粉者访花频率(A)和访花时间(B)

Figure 3 Visiting frequency (A) and visiting time (B) of pollinators to flowers of Lychnis cognata and L. wilfordii

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