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同域分布的偏花报春和海仙报春的传粉生态学研究

朱兴福  
【摘要】: 从传粉生物学的角度来看,同域分布的植物通过开花物候、传粉昆虫而形成一个有机的整体,每种植物的繁殖适合度都会受到其它植物繁殖对策的影响。尤其是当同域分布的是亲缘关系很近的植物物种时,这种关系会更加复杂,因为它们有可能相互杂交,而杂交是植物进化一种重要的驱动力,研究两个同域分布的物种以及它们之间形成的杂交群体一直以来就是来植物进化研究的热点领域之一。在云南香格里拉两型花柱植物偏花报春和海仙报春存在同域分布,并且在它们其间发现了一些疑似杂交个体,本研究从具体问题出发,验证自然杂交类群的真实存在,探讨偏花报春和海仙报春的生殖隔离机制,以期对这两种同域分布的两型花柱植物的传粉生态学有个全面的了解。 疑似杂交后代的多数形态特征都介于两个亲本之间,但是植株高以及花冠管长是越亲性状,比亲本显著的高或者长;疑似杂交后代的ITS序列,在亲本之间有变异的位点都呈现重峰,而克隆测序分别得到了两种亲本的ITS类型,从而证明自然杂交类群的真实存在。我们进一步利用叶绿体基因rpl16内含子序列来分析这些杂交个体的母系来源,结果显示所有的26个个体中,有16个的rpl16内含子序列和海仙报春一致,而另外10个和偏花报春一致。说明这两个物种都作为母本参与了杂交个体的形成;因而它们之间的杂交是双向的,而不是单向的。 在上一步研究的基础上,我们对同域分布的偏花报春和海仙报春的传粉生物学进行了研究,并以此来估算它们之间的生殖隔离。其中这两个物种的开花物候基本一致,故对生殖隔离完全没有贡献;由于传粉者的类群基本相同且它们的专一性不高,故导致传粉者对生殖隔离只有一定的贡献,对于偏花报春和海仙报春,其值分别为0.37063和0.41558;由于前面的生殖隔离强度还不是很大,紧跟其后的花粉竞争的隔离对于阻断这两种物种之间的生殖隔离有较强的作用,对于偏花报春和海仙报春,其值分别为0.61507和0.41422。虽然F_1代杂合子种子萌发能力很差,但是由于是最后发挥作用,就导致其对偏花报春和海仙报春生殖隔离的贡献有限,对于偏花报春和海仙报春,其值分别为0.01418和0.15110。总的说来,虽然偏花报春和海仙报春之间存在自然杂交类群,但是它们之间的生殖隔离机制基本完好,同时海仙报春的总生殖隔离指数小于偏花报春(0.98090<0.99988),和更多的杂交后代是以海仙报春做母本是相一致的(16>10)。


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