国家重点保护植物香果树传粉生物学研究

香果树隶属于茜草科香果树属,我国特有种,为国家一级珍贵树种,二级保护植物。本研究以河南新县连康山自然保护区老庙林区大水冲、松毛冲、猴头凹的7个种群为研究对象,进行种群花期物候观察、花部形态观察和测定、雌雄配子体功能测定、访问昆虫种类、行为、频率和效率、花粉胚珠比(P/0)、杂交指数(OCI)及不同处理花粉萌发率及结实率检测等方面的研究。通过研究分析香果树种群濒危的原因,提出了相应的保护措施。主要结果如下: (1)香果树的花部特征及开花习性 两性花,雌雄异位,每花序有花18～30朵,单花花期为5～6d,单株植物大量集中开花,开花同步性较高,花期为15～16d;种群水平,花期从7月初～8月上旬,不同种群花期无较大的差别,而同一种群开花同步性指数较低,低海拔处种群花期早。 (2)花粉质量 花粉的散发从开花前一天一直持续至花后5-6d,爆发性散粉集中在开花1-2d内。单花花粉量较大,256752±55523;花粉活力在散粉后1-3d均在80%以上,最高可达97%,表明花粉质量不是导致香果树濒危的主要原因。花粉有可育与不育两种类型,可育花粉呈圆球形,不育花粉为不规则圆饼状,败育率在花期中表现为逐渐升高。 (3)柱头活力 雌蕊功能期比雄蕊晚,在散粉后2-3 d成熟,雌雄蕊成熟只有0.5-1d的重叠时间;通过对柱头可授性的测定,发现柱头活性不仅受环境温度的影响,同时还受到光照和湿度的影响。 (4)繁育系统特征 香果树花的P/0=1863,其繁育系统属于兼性异交型; OCI值=4,显示其属于异交型。人工处理与自然结实显示该物种属自交亲和,但异交能提高其受精成功率,不存在无融合生殖现象。上述3种方法试验结果基本一致,香果树的繁育系统可以判定为异交型,自交亲和,但需要传粉者。 (5)访花昆虫的特点 香果树主要的访问昆虫有13科17种,隶属于膜翅目、鳞翅目、缨翅目、鞘翅目。其中膜翅目共有10种,占66.7%。主要传粉昆虫有中华蜜蜂,熊蜂、黑弄蝶(玉带弄蝶)、金毛长腹土蜂等。访花昆虫种类与数量受到温度、光照、海拔、不同花部的影响。由于种群开花的不同步性、同花期植物较少、花期中雨季较长等原因,导致访花昆虫数量少频率低,无忠实的传粉者,传粉媒介不足。