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独叶草的不育雄蕊、花被片和可育雄蕊对传粉昆虫和传粉的影响

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独叶草的不育雄蕊、花被片和可育雄蕊对传粉昆虫和传粉的影响

贺海霞,张小玲,任 毅(陕西师范大学生命科学学院,教育部药用植物资源与天然药物化学重点实验室,陕西西安 710062)

摘要:为确定独叶草(Kingdoniauniflora)不育雄蕊、花被片和可育雄蕊对传粉昆虫和传粉的影响,分别进行去除不育雄蕊(A组),去除花被片(B组),去除可育雄蕊(C组)和对照组(D组)处理。结果表明:昆虫访花频率分别为A组0.4次h、B组0次h、C组0.9次h、D组2.2次h;被授粉花朵百分比分别为A组29.09%、B组40.38%、C组70.91%、D组91.67%;被授粉心皮百分比分别为A组17.77%、B组20.94%、C组为40.58%、D组为75.27%。与对照组相比,处理后被授粉花朵百分比、被授粉心皮百分比下降幅度均为A组>B组>C组。结合昆虫访花频率与不育雄蕊蜜汁的分泌量呈正比,可确定不育雄蕊产生的蜜汁是吸引昆虫访花的最主要因素。花被片为昆虫取食提供停歇的平台,可育雄蕊与花被片产生的色差及可育雄蕊提供的花粉,是吸引昆虫的辅助因素。关键词:独叶草;花被片;不育雄蕊;可育雄蕊;传粉;昆虫;影响中图分类号:Q944,Q948.12 文献标识码:A 文章编号:0253-2700(2006)04-371-07

FloralVariationinTepals,SterileandFertileStamensofKingdoniauniflora(Ranunculaceae)withReferencetoPollinatorsandPollination

HEHai-Xia,ZHANGXiao-Ling,RENYi**(CollegeofLifeSciences,KeyLaboratoryofMedicinalPlantResourceandNaturalPharmaceuticalChemistryofMinistryofEducation,ShaanxiNormalUniversity,Xi’an710062,China)

Abstract:TounderstandtheinfluenceofdifferentfloralorgansofKingdoniaunifloratothepollinatorsandpollination,wedividedtheflowersintofourgroups,A,withthesterilestamensremoved,B,withthetepalsremoved,C,withthefertilestamensremovedandD,withouttheremoveofanyorgan.Theresultsshowedthattheinsectsvisitingfrequencywere0.4timehingroupA,0timehingroupB,0.9timehingroupCand2.2timehingroupD.Thepercentageofpollinatedflowerswas29.09%ingroupA,40.38%ingroupB,70.91%ingroupCand91.67%ingroupD.Thepercentageofpollinatedcarpelswas17.77%ingroupA,20.94%ingroupB,40.58%ingroupCand75.27%ingroupDrespective-ly.Therelationshipsbetweentheinsectvisitingfrequencyandthenectarialsecretionofthesterilestamenswereobservedinthefield.TocomparewithgroupD,thedecreaseoftherateofpollinatedflowerandthecarpelwasgroupA>groupB>groupC.Tocombinetheobservationoftherelationshipsbetweenthenectarialsecretionofthesterilestamensandtheinsectvisitingfrequency,weconsideredthatthesterilestamenswithnectarastherewardofthevisitinginsectsplaythemostim-portantruleforthepollinatorsandpollination.However,thetepalsthatcouldaffordtheplatformofstainingandmovingoftheinsectsontheflowersarealsoimportantforthepollinators.Thefertilestamensthatcouldformthechromatictoattract

云南植物研究 2006,28(4):371～377ActaBotanicaYunnanica

通讯作者:Authorforcorrespondence. E-mail:Renyi@snnu.edu.cn收稿日期:2005-10-27,2006-03-25接受发表作者简介:贺海霞(1980-)女,在读硕士,主要从事系统与进化植物学研究工作。

基金项目:国家自然科学基金(No.39870068)someofthepollinatorsandsupplythepollengrainsasthefoodofsomepollinatorsplaylessimportantrule.Keywords:Kingdoniauniflora;Tepal;Sterilestamen;Fertilestamen;Pollination;Insects;Influence

独叶草(KingdoniaunifloraBalf.f.etW.W.Smith)是毛茛科(Ranunculaceae)独叶草属的唯一代表,为国家一级重点保护植物,呈岛屿状分布于我国云南、四川、甘肃、陕西的部分地区(雷永吉等,2000a)。前人对该种的研究主要集中在形态解剖学(FosterandArnott,1960;胡正海等,1964;任毅和胡正海,1996,1998;Ren等,1998a;刘晓等,2000),胚胎学(母锡金,1983,1984;Ren等,1998b),孢粉学(NowickeandSkvarla,1982;张玉龙,1983),分子生物学(HootandGrane,1995;OxelmanandLidén,1995),生态学(张文辉等,2004)及发育生物学(Ren等,2004)等方面,对其繁育生物学方面也有一些报道(雷永吉等,2000b;Ren等,2003),但仅局限于对独叶草无性繁殖的研究,而有关传粉生物学的研究尚未见报道。本文阐明了独叶草各花部结构对传粉昆虫及传粉过程的影响,旨在为这一重要物种制定合理的保护措施提供理论依据。传粉者与花部特征的相互作用和进化机制以及传粉系统的进化等方面的研究,是传粉生物学近年来的主要热点之一(黄双全和郭友好,2000)。研究表明,虫媒传粉植物吸引昆虫访花的因素多种多样,包括提供花粉、蜜汁等报酬物(FarkasandOrosz-Kovács,2003;GalloniandCristo-folini,2003),以及花色(张丽香等,2002)、气味(RoyandRaguso,1997;Franz等,2005)等花部特征的刺激,甚至有些兰科植物的花被片特化为类似访花昆虫雌性个体的形态、颜色等结构,以拟态的方式吸引雄性个体访问,完成传粉(PeakallandSchiestl,2004)。独叶草的花很小,根据以往对其花形态特征的叙述(胡正海等,1964),其不育雄蕊具有分泌结构,可能是吸引昆虫的主要花部器官,但花被片、可育雄蕊在吸引传粉昆虫中是否起作用,是一个值得探讨的问题。本文详细记录了分别去除花被片、可育雄蕊和不育雄蕊后,独叶草的传粉昆虫的种类和访花频率及心皮的授粉情况与对照组的差异,讨论了各花部结构在吸引昆虫及传粉过程中的作用,初步揭示了独叶草吸引昆虫访花的因素。1 材料和方法2005年4月29日至5月17日在陕西省眉县太白山下板寺(33°00′47″N,107°48′37″E,海拔2800～2900m)进行野外观察和实验。独叶草分布区域的其它物种包括巴山冷杉(AbiesfargesiiFranch.)、太白红杉(LarixchinensisBeissn.)、金背杜鹃(RhododendronclementinaeForrestexW.W.Sm.subsp.aureodorsaleW.P.Fang)等。另外太白杜鹃(RhododendronpurdomiiRehd.etWils.)、阔萼粉报春(PrimulaknuthianaPax)、黄三七[Soulieavaginata(Maxim.)Franch.]等植物与独叶草同时开花。样地的主要植被为金背杜鹃(Rhododendronclemen-tinaesubsp.aureodorsale)。实验区域6月中旬至9月中旬均温14℃～10℃,≤0℃低温日数150～200d,绝对低温-20℃～-25℃,霜期9月中旬至翌年5月下旬,年降水量800～900mm,土壤为酸性山地暗棕壤和亚高山暗色草甸森林土(陕西省林业厅,1989)。为确定花被片、不育雄蕊和可育雄蕊对传粉昆虫和传粉过程的影响,本研究在野外进行去除不育雄蕊(A组,55朵)、去除花被片(B组,52朵),去除可育雄蕊(C组,55朵)和对照组(D组,72朵)四组处理,对每一个个体均挂号牌标记。花期结束后回收所有实验花朵并以FAA固定,室内统计授粉情况。此外,从处理过的花朵中,选取A组17朵花,B组12朵花,C组21朵花,盛花期连续5天,每日从8:00～18:00观察昆虫访花情况,以每小时为统计单位分组记录昆虫的访问次数,将5日所有统计结果取平均值,即得每种处理后,昆虫的访花频率。捕捉访花昆虫,固定于50%酒精,鉴定种类。对照组(D组)从花蕾期开始记录不育雄蕊蜜液分泌情况,以及蜜汁不同分泌时期昆虫访花的频率。为确定独叶草花授粉标准,分别选取花柱伸直,及花柱开始弯曲的花,切取雌蕊,清水冲洗干净后,置于5%KOH,在37℃的恒温箱中软化25～30h,再次清洗后,在0.1%的水溶性苯胺蓝溶液中染色2h。经染色处理的材料用整体压片法制片,荧光显微镜(波长340～380nm)下观察,拍照。2 实验结果2.1 独叶草花授粉判断独叶草的花在初花期,花柱伸直,未见花粉粒附着及花粉管生长(图1:A),一旦柱头授

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2023年人教版七年级上册生物第三单元第二章第三节开花和结果

2023年人教版七年级上册生物第三单元第二章第三节开花和结果

第三节开花和结果知识点一花的结构【核心速填】·花的结构:包括花柄、花托、萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊等。

·花的主要结构:雄蕊和雌蕊。

雄蕊包括花药和花丝;雌蕊包括柱头、花柱和子房,子房中有胚珠。

1春风暖阳桃花朵朵,桃花结构中能够产生花粉的是 (B)A.雌蕊B.雄蕊C.花瓣D.花托【解析】本题考查花的结构。

雄蕊包括花药和花丝,花药能产生花粉。

2一朵花中最主要的结构是图中的(B)A.①②B.②③C.①③D.①②③【解析】题图中的②是雄蕊,③是雌蕊,它们与果实和种子的形成有直接关系,是花的主要结构。

知识点二传粉和受精【核心速填】·传粉:花粉从花药落到雌蕊柱头上的过程。

·传粉方式:自花传粉和异花传粉。

·异花传粉媒介:风和昆虫。

·受精:胚珠里面的卵细胞,与来自花粉管中的精子结合,形成受精卵的过程。

3对图中两种花传粉方式的判断,最合理的是(B)A. 甲靠昆虫传粉,乙靠风力传粉B.甲靠自花传粉,乙靠昆虫传粉C.甲靠风力传粉,乙靠自花传粉D.甲和乙都靠风力传粉【解析】本题结合图示考查花瓣及花蕊的特点及传粉方式。

从花蕊的着生特点来看,甲的雄蕊高于雌蕊,可以进行昆虫传粉、风力传粉和自花传粉,乙的雄蕊低于雌蕊,不能进行风力传粉和自花传粉,只能进行昆虫传粉。

4如图是花的受精过程,下列说法中不正确的是(D)A.图①所示是花粉,花粉落到同种花的雌蕊的柱头上会萌发出花粉管B.花粉管中的精子参与受精C.③和精子结合形成受精卵D.图中所示是种子植物传粉、受精过程【解析】由题图中可知①是花粉、②是子房壁、③是卵细胞(靠近珠孔)、④是精子。

花粉从雄蕊的花药中散落出来,落到雌蕊柱头上的过程叫传粉。

传粉后,花粉在雌蕊柱头黏液的刺激下萌发出花粉管并穿过花柱,直达子房内的胚珠,这时花粉管前端破裂,释放出精子,精子与珠孔附近的卵细胞结合形成受精卵。

题图中没有显示传粉过程。

5月季的花冠鲜艳、幽香四溢,月季花属于(B)A.风媒花B.虫媒花C.既是虫媒花,也是风媒花D.既不是虫媒花,也不是风媒花【解析】本题考查花的特点与传粉。

大学药用植物学考试(习题卷52)

大学药用植物学考试(习题卷52)

大学药用植物学考试(习题卷52)第1部分：单项选择题，共62题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。

1.[单选题]无花果的花序为（ ）。

A)总状花序B)圆锥花序C)肉穗花序D)隐头花序答案:D解析:2.[单选题]从百合花部的特征来看其传粉因素可能是（ ）。

A)蝙蝠B)水C)昆虫D)风答案:C解析:3.[单选题]小叶女贞是木犀科女贞属的小灌木，为常见的园林绿化植物，常修剪为小叶女贞球，或栽植作为绿篱，多数白色小花排列形成（ ）花序。

A)总状花序B)伞房花序C)圆锥花序D)柔荑花序答案:C解析:4.[单选题]胚囊中的卵器指（ ）。

A)卵细胞B)1个卵细胞和2个助细胞C)1个卵细胞和2极核D)1个卵细胞和3反足细胞答案:B解析:5.[单选题]春季，温带地区的木本植物产生新木质部的特点是（ ）。

A)细胞较大，壁薄B)细胞较大，壁厚C)细胞较小，壁薄D)细胞较小，壁厚答案:A解析:解析:7.[单选题]萝卜、油菜的幼苗萌发时，能看到两片心性的绿色子叶，属于子叶留土型幼苗，这种幼苗形成的主要原因是由于( )迅速生长。

A)胚芽B)胚根C)上胚轴D)下胚轴答案:D解析:8.[单选题]胡萝卜根中存在的质体主要是( )。

A)白色体B)有色体C)造油体D)叶绿体答案:B解析:9.[单选题]双子叶植物茎次生生长时，其维管形成层的射线原始细胞切向分裂向内产生( )。

A)次生木质部B)次生韧皮部C)木射线D)韧皮射线答案:C解析:10.[单选题]被子植物生活史中，孢子体阶段始于（ ）。

A)大、小孢子B)受精卵C)种子D)幼苗答案:B解析:11.[单选题]蔷薇科的( )亚科是子房下位或半下位。

A)梅B)梨C)绣线菊D)蔷薇答案:B解析:12.[单选题]下列具有二型叶的是A)侧柏13.[单选题]下列对组织表述正确的是 ( )。

A)同一类组织一定分布在植物体的同一部位B)表皮属于保护组织C)薄壁组织属于分化程度较高的一类组织D)导管和筛管都是死细胞答案:B解析:14.[单选题]下列哪种石韦不是《中国药典》2015版规定的来源A)庐山石韦B)石韦C)有柄石韦D)毡毛石韦答案:D解析:15.[单选题]以下细胞结构中不属于原生质的是( )。

植物单性结实的原理与应用

植物单性结实的原理与应用

植物单性结实的原理与应用概述植物的性别体现在它们的花器官上，包括雄蕊和雌蕊。

有些植物同时具有雄性和雌性花器官，称为单性植物。

与此相对的是两性植物，它们的雄蕊和雌蕊位于不同的花上。

本文将重点探讨单性植物的结实原理及其应用。

单性结实的原理单性植物的结实原理涉及传粉和受精两个过程。

传粉是指花粉从雄蕊传递到雌蕊的过程，而受精则是指花粉与卵细胞结合，并形成种子。

1. 雄性传粉单性植物通常通过风、昆虫或其他动物来实现雄性传粉。

它们的花药内会产生大量花粉，颗粒轻盈，容易随着风或动物的触摸而散布到空气中。

2. 雌性受精在雌性受精过程中，花粉（含有精细胞）需要通过子房花柱，进入子房中的胚珠与卵细胞结合。

这个过程通常需要外界的介入，如昆虫或风力帮助把花粉传递到花柱上。

3. 不同类型的单性结实单性结实可以分为两种类型：雄性优势和雌性优势。

a. 雄性优势结实在雄性优势结实中，植物具有更多的雄蕊，这意味着能产生更多的花粉。

较多的花粉会使雌蕊更容易受精，从而产生更多的种子和果实。

b. 雌性优势结实在雌性优势结实中，植物具有更多的雌蕊，这使得它们更容易接触到花粉。

较多的花粉会使雌蕊受精的机会更多，从而增加结实的数量和质量。

应用单性结实在农业和园艺上有着广泛的应用。

以下列举了一些常见的应用：1. 改良品种通过选择性繁殖，可以推动雄性或雌性优势结实的植物品种，以增加产量和改善果实品质。

农民和园艺师常常根据市场需求选择适合的植物品种。

2. 提高经济价值单性结实的植物品种更容易获得较高的产量和较好的果实质量。

这些植物通常具有更好的经济价值，因为它们能够满足市场需求并获得更高的销售价。

3. 提高繁育效率单性结实的植物具有快速繁殖的特点，这对于进行大规模生产来说非常有利。

通过单性结实的植物品种，可以更容易地进行大规模的栽培和繁育。

4. 遗传研究通过研究单性结实植物的遗传特性和基因表达，科学家可以更好地理解植物的生物学机制。

这对于遗传改良和研究其他植物性状具有重要意义。

2017-2018学年生物冀少版八年级下册6.1.1 被子植物的生殖(一)有性生殖同步练习(解析版)

2017-2018学年生物冀少版八年级下册6.1.1 被子植物的生殖(一)有性生殖同步练习(解析版)

2017-2018学年生物冀少版八年级下册6.1.1 被子植物的生殖（一）有性生殖同步练习一、选择题1.一朵花的最主要部分是( )A. 花瓣B. 花托C. 花萼D. 雄蕊和雌蕊【答案】D【考点】花的结构【解析】【解答】植物要想结出果实与种子首先必须进行的两个生理过程为：传粉与受精．而发育情况为，可见:与果实和种子的形成有直接关系且是一朵花的最主要的部分是雄蕊和雌蕊。

故答案为：D【分析】一朵完全花包括花柄、花托、花萼、花冠和花蕊，花蕊是花的主要部分．花托：连接、支持作用花瓣：保护花的内部结构，吸引昆虫雄蕊：①花药：内有花粉，花粉内含精子②花丝：支持花药雌蕊：①柱头：接受花粉②花柱：连接子房和柱头③子房：外有子房壁，内有胚珠，产生卵细胞.雄蕊和雌蕊与繁殖有关，是最主要的结构.2.植物开花后，雄蕊上的花粉通过各种不同方式传送到雌蕊柱头上的过程叫（）A. 传粉B. 自花传粉C. 异花传粉D. 受精【答案】A【考点】传粉【解析】【解答】解：A、植物开花后，成熟的花药自动裂开，花粉从花药里散发出来，通过一定的方式，落到雌蕊的柱头上，这个过程叫传粉，符合题意．B、植物传粉的方式分为自花传粉和异花传粉两种，一朵花的花粉落到另一朵花的柱头上的过程就是异花传粉，不符合题意．C、一朵花的花粉落到同一朵花的柱头上的过程，就是自花传粉，不符合题意．D、花粉落到柱头上后，长出花粉管，再通过花柱伸入子房，一直到达胚珠，花粉管具有精子，胚珠内有卵细胞，精子与卵细胞融合，形成受精卵，这个过程叫受精，不符合题意．故选：A【分析】此题考查的是传粉和受精，解答此题可从传粉的概念入手．3.花瓣、雄蕊和花柱完成“历史使命”，逐渐调落发生在下列哪个过程之后（）A. 开花B. 传粉C. 受精D. 子房发育【答案】C【考点】受精【解析】【解答】一朵花开放之后，花药里面的花粉落到雌蕊的柱头上后，受柱头上黏液的刺激开始萌发，长出花粉管，花粉管通过花柱伸入子房，一直到达胚珠，花粉管中有精子，胚珠内具有卵细胞，花粉管进入胚珠后，释放出精子，精子与卵细胞融合，形成受精卵，这就完成了受精过程，受精过程完成以后，花萼、花冠、雄蕊以及雌蕊的柱头和花柱完成了“历史使命”，都逐渐凋落，只有膨大的子房继续向前发育，可见花瓣、雄蕊和花柱完成“历史使命”，逐渐调落发生在受精过程之后，故C符合题意。