关键词：
细茎石斛
葱叶兰
镰翅羊耳蒜
繁殖生物学
兰科植物
种子非共生萌发
摘要：
福建是中国野生兰资源较为丰富的省份之一。目前,我省兰科植物的研究主要集中在本底资源调查和区系分析上,而有关该科繁殖生物学等领域的深入研究鲜见报道。因此,本论文以细茎石斛、葱叶兰和镰翅羊耳蒜为对象,开展这3种野生兰繁殖生物学的初步研究,内容包括生境调查、开花物候期观测及其繁殖过程中影响因子的检测分析等,研究结果不仅补充了福建兰科植物繁育系统的基础资料,而且为上述3种野生兰的保育策略提供科学依据。初步研究结果如下：1、细茎石斛繁殖生物学方面三明尤溪的细茎石斛花期5-6月,5月下旬始花,种群花期20～30 d,单花花期7-16 d,平均为10.85 d。花开当日,柱头即具可授性,花粉活力为57.88%,2 d内柱头可授性和花粉活力最高,且可持续10 d左右。因此,在单花花期内,野生细茎石斛均有授粉结实的可能性。人工授粉实验结果表明,细茎石斛花不存在无融合生殖和自动自花授粉现象,且自交不亲和,但异交的结实率很高,达85%以上。因此,细茎石斛的结实必须异花授粉。目前,野外未观察到其有效的传粉者,自然结实率仅1.03%或更低,推测野生状态下细茎石斛花的传粉者不足或缺乏。野生种子活力为90.84%,显著大于人工异花(76.29%)和异源(76.93%)结实的种子(p<0.05),但人工异花与异源处理间的种子活力差异不显著(p>0.05)。因此,繁殖种苗最好选野生种子。以野生种子为材料开展非共生萌发实验,结果表明：细茎石斛种子无菌播种的最适培养基为MS+NAA0.20 mg·L-1,而原球茎增殖分化的适宜培养基是1/2MS+NAA 0.20 mg·L-1,生根培养基,则在1/2 MS培养基上添加质量浓度为0.20mg.L-1的NAA或0.40 mg.L-1的IBA时效果较好。2、葱叶兰繁殖生物学方面在垂直水平分布上,葱叶兰属低海拔野生兰,植株呈斑块状聚集分布。葱叶兰花期在3-5月,种群花期约1个月,单花花期为5.20 d。葱叶兰花粉在花后第1d和第2d的活力最高,分别为93.63%和87.91%,且差异不显著(p>0.05)；之后不断减弱,至第5d则完全失去活力。柱头在花开当日,可授性最强,在单花花期前4 d均具有可授性。葱叶兰的花自交亲和,但不存在无融合生殖和自动自花授粉的现象,必须通过一定的传粉媒介才能结实。野外观察发现,葱叶兰有3种不同的访问者,2种为蚂蚁(其中一种体型较大),另一种为姬蜂科的蝇类,蝇类的具体种类尚待鉴定。体型较大的蚂蚁(初步鉴定为日本弓背蚁Camponotus japonicus Mayr)是有效传粉者,而蝇类则有待继续观察后确认。蚂蚁传粉的过程如下：花的唇瓣与花瓣及中萼片共同构成葱叶兰花传粉的功能性结构,该结构有足够的空间供蚂蚁进出,当蚂蚁极力吸食唇瓣底部的花蜜时,抬头会触碰药帽,花粉团通过粘盘牢固地粘在蚂蚁头部而被移出带走。当它再次访问其它花时,头部携带的花粉块会无意地粘在柱头上,从而完成授粉过程。蚂蚁采用重复访问葱叶兰单花和花序的传粉模式,增加了其授粉的机率,但该模式不可避免地会导致自花授粉和同株异花授粉现象的发生,即自交授粉,进而导致种群衰退。经检测野外种子活力较低,仅32.93%,也证实了这一点。因此,葱叶兰种群延续主要靠营养繁殖。从这意义说,一旦葱叶兰的生境遭到破坏,其种群就濒临灭绝,保护时应重点保护其生境。3、镰翅羊耳蒜繁殖生物学方面镰翅羊耳蒜自然生长于荫湿的岩壁上和近溪谷的树干中、下部。花期11-1月,种群花期约28 d,单花花期约9 d。花期内,镰翅羊耳蒜花粉的活力和柱头可授性均在第1d最强。但单花花期内花粉活力很低,第1d仅为36%,这可能与供试培养液不适合其花粉萌发有关。镰翅羊耳蒜自交与异交的结实率均高于70%,表明其为自交亲和的种类,能自动自花授粉,但不存在无融合生殖现象。自花传粉可能机制是通过蕊柱与花序轴水平线夹角的改变来实现,花蕾时锐角而花开放变为钝角,这时蕊柱中央的凹陷和边缘的窄翅,形成一个天然的“滑道”,加之蕊喙退化,花序和花粉块在外界因素如风吹摇曳、蚂蚁的爬行等协助下,花粉块借自身的重力作用,可“顺道”自然滑入柱头腔实现自花传粉。镰翅羊耳蒜野生种子活力显著高于人工授粉处理的(p<0.05),且人工异交也显著高于自花、对照和套袋组的(p<0.05),野生种子活力高达86.80±2.62%,提示镰翅羊耳蒜种子萌发率高,这与野生种群中具有较多实生苗相符。由于条件的限制及时间的不足,对于上述3种野生兰科植物繁殖生物学的研究仅获得初步结果,部分数据也有待充实和验证。
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