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生态文明建设中的植物学：现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会

作者：艾沙江·阿不都沙拉木谭敦炎新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室

伊犁郁金香(Tulipa iliensis Regel.)是广泛分布于中亚和新疆北部荒漠及草原带的多年生早春植物。为了探讨该物种花的暂时性闭合以及自然居群中的花大小及不同时期的开花密度和传粉者数量差异对繁殖的影响,本文通过野外和室内控制性试验... 详细信息

伊犁郁金香(Tulipa iliensis Regel.)是广泛分布于中亚和新疆北部荒漠及草原带的多年生早春植物。为了探讨该物种花的暂时性闭合以及自然居群中的花大小及不同时期的开花密度和传粉者数量差异对繁殖的影响,本文通过野外和室内控制性试验,对其花暂时性闭合对繁殖成功的贡献、花期依赖的传粉者和花粉传递效率、花粉限制和近交衰退指数以及花大小依赖的传粉和交配特点等进行了研究,以期揭示该物种的繁殖生物学特性。结果表明:⑴花暂时性闭合具有如下功能:改变柱头和花药的空间位置,促进自主自交;保持花内微环境温度从而保障花粉萌发及柱头可授性;避免雨水对花药上花粉的冲刷以及对花粉活力和柱头可授性的影响;避免风对花粉聚集水平的影响来保障传粉效率并促进自主自交。⑵主要传粉者意蜂在居群不同时期的寻食行为和访花频率及传粉者效率存在显著差异,始花期和盛花期的传粉者效率属于低移出高沉积类型,末花期的传粉者效率属于高移出低沉积类型。花粉传递效率从始花期到末花期逐渐下降,而结籽率从始花期到末花期逐渐提高。末花期高移出-低沉积的传粉者效率和低的花粉传递效率对雌性繁殖成功的影响比始花期和盛花期的高移出-低沉积传粉者效率和高花粉传递效率更具优势。⑶从始花期到末花期,随着环境温度的升高传粉者活动逐渐频繁。开花不同时期的自交不亲和指数、果实和种子水平的花粉数量和质量限制存在差异。质量和数量水平的花粉限制随着传粉者访花频率的提高而逐渐下降。近交衰退指数从始花期到末花期逐渐下降,且扩散前近交衰退比扩散后近交衰退更明显;花粉质量限制与近交衰退指数间呈正相关性,而花粉数量限制与近交衰退指数间存在负相关性。⑷花雌雄器官获得资源比例随着花的增大而偏向于雌性方向,存在着大小依赖的性分配特点。传粉者在不同大小花上的访问行为和访花频率间存在差异;自然授粉和去雄自然授粉柱头上沉积的花粉数及结籽率与花大小间存在正相关性,而自主自花授粉柱头上沉积的花粉数及结籽率与花大小间存在负相关性。自交不亲和及近交衰退指数与花大小间均存在权衡关系;通过结籽率来表现的扩散前近交衰退与花大小间呈正相关性。因此,整个居群的交配式样随着植株上花的增大倾向于异交进化。

关键词：伊犁郁金香花暂时性闭合花粉移出和沉积花粉限制花大小近交衰退交配系统

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伊犁郁金香的繁殖生物学特性及其生态适应对策

伊犁郁金香的繁殖生物学特性及其生态适应对策

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第三届全国种群生态学前沿论坛

作者：艾沙江·阿不都沙拉木谭敦炎新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐 830052

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天仙子的花部特征及延迟自交机制

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西北植物学报 2012年第10期32卷 2009-2015页

作者：帕丽旦·萨力李新蓉新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

通过实验观察和野外控制授粉等方法,对天仙子的自交亲和能力和自交传粉机制进行了研究。结果显示:(1)天仙子的花不完全雌性先熟,开花进程中雄蕊伸长是维持其混合交配系统的重要花部特征。(2)野外控制授粉实验证明天仙子的自交亲和性高,... 详细信息

通过实验观察和野外控制授粉等方法,对天仙子的自交亲和能力和自交传粉机制进行了研究。结果显示:(1)天仙子的花不完全雌性先熟,开花进程中雄蕊伸长是维持其混合交配系统的重要花部特征。(2)野外控制授粉实验证明天仙子的自交亲和性高,具有主动自交能力,主动自交发生的时间集中在晚花期,与花药和柱头接触的时间吻合。(3)在花粉活力和柱头可授期内,花药与柱头的接触能够发生自花授粉,这种依赖花药与柱头接触发生的自花授粉机制属于典型的延迟自交类型。研究表明,天仙子不仅在花结构上首先选择了适于异交的特征,而且还利用雄蕊伸长成功实现自花授粉,通过异交与延迟自交混合的交配系统为该物种提供了灵活的遗传与繁殖保障。

关键词：主动自交延迟自交交配系统雄蕊伸长

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新疆郁金香营养生长、个体大小和开花次序对繁殖分配的影响

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生物多样性 2012年第3期20卷 391-399页

作者：艾沙江·阿不都沙拉木谭敦炎吾买尔夏提·塔汉新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

植物有性繁殖与资源分配的关系研究对于揭示植物生活史特征及繁育系统进化具有重要意义。新疆郁金香(Tulipa sinkiangensis)是新疆天山北坡荒漠带特有的一种多年生早春短命植物。在自然生境中,该物种仅以有性繁殖产生后代,每株能产生1-... 详细信息

植物有性繁殖与资源分配的关系研究对于揭示植物生活史特征及繁育系统进化具有重要意义。新疆郁金香(Tulipa sinkiangensis)是新疆天山北坡荒漠带特有的一种多年生早春短命植物。在自然生境中,该物种仅以有性繁殖产生后代,每株能产生1-8朵花,且不同植株上的花数及果实数以及花序不同位置上的花与果实大小明显不同。本文通过对新疆郁金香有性繁殖与营养生长及植株大小的关系以及花序中不同位置花及果实间的资源分配研究,旨在揭示营养生长、个体大小及开花次序对其繁殖分配的影响。结果表明:在开花和果实成熟阶段,新疆郁金香植株分配给营养器官(鳞茎和地上营养器官)与繁殖器官的资源间均存在极显著的负相关关系(P<0.01),说明其植株的营养生长与生殖生长间存在权衡关系。多花是新疆郁金香的一个稳定性状,其植株上花数目、花生物量、果实生物量和种子数量与植株生物量间均呈极显著的正相关关系(P<0.01),说明新疆郁金香植株的繁殖分配存在大小依赖性。在具2-5朵花的新疆郁金香植株中,花序内各花的生物量、花粉数和胚珠数、结实率、果实生物量、结籽数、结籽率及种子百粒重按其开花顺序依次递减,说明花序内各花和果实的资源分配符合资源竞争假说。植株通过减少晚发育的花或果实获得的资源来保障早发育的花或果实获得较多的资源,从而达到繁殖成功。

关键词： Tulipa sinkiangensis 有性繁殖资源分配植株大小资源竞争

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雄全同株植物簇花芹花期性别分配与开花式样

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植物生态学报 2012年第1期36卷 63-71页

作者：张振春谭敦炎新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

簇花芹(Soranthusmeyeri)是古尔班通古特沙漠中常见的、具雄全同株性系统的伞形科多年生早春短命植物。该文对簇花芹花期性比(两性花数/总花数)与植株大小的关系及其开花式样进行了研究,重点对花期大小依赖的性别资源分配进行了讨论。... 详细信息

簇花芹(Soranthusmeyeri)是古尔班通古特沙漠中常见的、具雄全同株性系统的伞形科多年生早春短命植物。该文对簇花芹花期性比(两性花数/总花数)与植株大小的关系及其开花式样进行了研究,重点对花期大小依赖的性别资源分配进行了讨论。结果表明:2006–2008年簇花芹群体水平的性比分别为0.69±0.03、0.62±0.03和0.69±0.02,彼此间无显著差异(p>0.05),表明其性比是相对稳定的,可能受遗传因素的控制。雄花生物量与花粉量均比两性花的小,说明产生雄花比产生两性花所需资源少。一级复伞形花序比二级复伞形花序具有较多的两性花,说明前者易从植株上获得资源用于增加雌性适合度;而后者产生较多的雄花以避免在雌性功能上资源投入的浪费,增大花展示以吸引更多传粉者来增加花粉输出总量,提高其整体适合度。植株水平的性比与地上营养器官的生物量间呈正相关关系,说明较大个体对雌性功能的投资较大,雌性繁殖成功受资源限制。复伞形花序内各伞形花序几乎同时向心开放,且所有两性花及花序均为雄性先熟,雌雄阶段完全分离,但一级复伞形花序比二级复伞形花序早开放约5天,彼此开花重叠期约为1天。这些特征对于一级复伞形花序进行异株异花授粉以及植株内不同级别花序间的同株异花传粉、避免雌雄功能间的干扰具有重要意义。

关键词：雄全同株短命植物古尔班通古特沙漠雄性先熟资源分配性比簇花芹

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大翅霸王雌性先熟和延迟自交的功能特性

大翅霸王雌性先熟和延迟自交的功能特性

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第四届全国植物繁殖生态学学术研讨会暨International Workshop on Plant Reproductive Ecology

作者：李兵谭敦炎新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

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小蓬的开花生物学及果实形态发育特性

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新疆农业大学学报 2012年第4期35卷 306-311页

作者：布海丽且姆·阿卜杜热合曼严成魏岩新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

为研究旱生植物小蓬〔Nanophyton erinaceum(Pall)Bge.〕的开花生物学特征及果实形态发育特性,2010-2011年连续对其开花物候、开花动态、花粉活力和柱头可授性以及果实发育进程进行了观测。小蓬种群夏季开花(6月下旬至8月上旬),花期历... 详细信息

为研究旱生植物小蓬〔Nanophyton erinaceum(Pall)Bge.〕的开花生物学特征及果实形态发育特性,2010-2011年连续对其开花物候、开花动态、花粉活力和柱头可授性以及果实发育进程进行了观测。小蓬种群夏季开花(6月下旬至8月上旬),花期历时56～58d,表现为"持续开花模式"。花为单被两性花,开花时,柱头露出2～4h后花被片打开,花药在柱头外侧上方呈丁字形;花药开裂的方向始终正对柱头;花粉活力和柱头可授性在时间上吻合;花粉/胚珠比在750～1 100,该物种的繁育系统属于兼性异交。开花后子房在夏季高温下发育缓慢,至8月下旬温度降低时子房才开始膨大,果实质量明显增加,至9月末10月初果实(种子)逐渐成熟。宿存花被片和果实的发育节律同步,花被片长宽始终是果实的两倍,对幼果起到一定的保护功能。

关键词：小蓬开花物候花粉活力柱头可授性果实发育

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一年生短命植物疏齿千里光果实异形性的生态学意义

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植物生态学报 2011年第6期35卷 663-671页

作者：吉乃提汗.马木提谭敦炎成小军新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

疏齿千里光(Senecio subdentatus)是分布在新疆北部古尔班通古特沙漠中的一种具异形瘦果的菊科一年生短命植物。将野外观测与室内实验相结合,对该物种异形瘦果的形态、扩散和萌发特性,以及异形瘦果产量与植株大小的关系进行了研究,并对... 详细信息

疏齿千里光(Senecio subdentatus)是分布在新疆北部古尔班通古特沙漠中的一种具异形瘦果的菊科一年生短命植物。将野外观测与室内实验相结合,对该物种异形瘦果的形态、扩散和萌发特性,以及异形瘦果产量与植株大小的关系进行了研究,并对其生态学意义进行了探讨。结果表明:疏齿千里光果序中的外围果和中央果均为柱形,但前者为淡黄色,后者为褐色,且二者在大小、冠毛长度及果皮微形态等方面均存在明显差异。两种瘦果均以单个果实为扩散单元,且在静止空气中的降落速度和在1m·s–1与2m·s–1风速下的扩散距离无显著差异,说明虽然果实大小和冠毛长度对瘦果扩散具有不同的影响,但对其整体扩散能力无明显影响。在各温变周期(5/2、15/2、20/10、25/15和30/15℃)处理中,淡黄色外围果的萌发率均高于褐色中央果的,且不同温度间两种瘦果的萌发率均存在显著差异,但光照条件对其无显著影响。果序中的中央瘦果数明显多于外围果的,且植株中外围果所占比例与植株大小间呈显著负相关关系,而中央果所占比例与植株大小间呈显著正相关关系。这些特点说明,该物种的小植株倾向于产生较多较易萌发的外围果,大植株倾向于产生较多不易萌发的中央果。在古尔班通古特沙漠不可预测的极端环境中,疏齿千里光可通过异形瘦果间的萌发差异及调节其不同大小植株中异形瘦果的比例,来减少同胞后代之间的竞争,增加其对不同微环境条件的生态适应性。

关键词：瘦果产量一年生短命植物扩散生态适应萌发果实异形性形态特征疏齿千里光

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蒙古沙冬青花序内性分配的变化、传粉者运动与繁殖成功

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生物多样性 2011年第4期19卷 432-440页

作者：马晓丽谭敦炎李新蓉新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室及西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室乌鲁木齐830052

性分配理论主要研究繁殖资源在雌雄功能间的最优分配,从雌雄功能的角度考虑其个体适合度。对花序内不同部位花的雌性与雄性资源分配变化的研究,对于我们理解植物采取哪种繁殖对策保障繁殖成功具有重要意义。本文对生长在中国科学院吐鲁... 详细信息

性分配理论主要研究繁殖资源在雌雄功能间的最优分配,从雌雄功能的角度考虑其个体适合度。对花序内不同部位花的雌性与雄性资源分配变化的研究,对于我们理解植物采取哪种繁殖对策保障繁殖成功具有重要意义。本文对生长在中国科学院吐鲁番沙漠植物园内的蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)连续开花花序内不同部位花的性分配变化、传粉者运动与繁殖成功进行了研究。主要结果如下:(1)从花序的中部早开放花到下部花再到上部晚开放花,花寿命明显缩短,雄蕊群质量/(雄蕊群质量+雌蕊质量)、花粉量及花粉量/胚珠数增大,花冠大小、花冠质量、花蜜量减小,胚珠数无明显变化,表现出上部花偏雄的性分配;(2)在一个花序内,西方蜜蜂(Apis mellifera)和淡脉隧蜂属1种(Lasiglossum sp.1)首先停落在中部花上,在花序的不同部位间移动,最后从上部花飞离花序,因此中部花的首次受访率较高,最后受访率较低,而上部花的最后受访率较高,首次受访率较低;(3)两年间,给上部花补授异株花粉后,结籽率、种子质量均明显提高,给上部花补授异株花粉的同时去除中下部花后,座果率、结籽率和种子质量也明显增加;而这两种处理间的座果率、结籽率和种子质量无明显变化。这表明,蒙古沙冬青自然情况下上部花座果率、结籽率和种子质量较低的主要原因是,花序内传粉者定向运动而非资源限制是造成上部花缺乏异花花粉。这种情况下,增加对上部花雄性功能的投入是蒙古沙冬青维持传粉成功的适应策略。

关键词： Ammopiptanthus mongolicus 性分配传粉者定向运动异花花粉繁殖成功

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影响苜蓿花药愈伤组织诱导因素的研究

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新疆农业大学学报 2011年第1期34卷 25-27页

作者：陈爱萍马菊兰王玉祥张博新疆农业大学草业与环境科学学院西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室新疆草地资源与生态实验室乌鲁木齐830052

为提高苜蓿花药培养效率,以小孢子发育处于单核靠边期的苜蓿花药为材料,研究了培养方法、花药接种密度以及谷氨酰胺对苜蓿花药愈伤组织诱导的影响。结果表明,采用50 mL三角瓶为培养容器,苜蓿花药采用固液双层培养,愈伤组织的诱导率最高,... 详细信息

为提高苜蓿花药培养效率,以小孢子发育处于单核靠边期的苜蓿花药为材料,研究了培养方法、花药接种密度以及谷氨酰胺对苜蓿花药愈伤组织诱导的影响。结果表明,采用50 mL三角瓶为培养容器,苜蓿花药采用固液双层培养,愈伤组织的诱导率最高,为33.11%;花药愈伤组织诱导率以接种密度为每50 mL三角瓶接种45枚时最高,为28.44%;培养基中附加谷氨酰胺或水解酪蛋白有利于苜蓿花药愈伤组织的诱导,其中谷氨酰胺浓度为700 mg/L时效果较佳。

关键词：苜蓿培养方法接种密度谷氨酰胺

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