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高等植物由于固着生长，不能主动的去寻找配偶，为了在不同的环境下实现雌雄配子的最大繁殖适合度,其进化出多种繁育系统，异型花柱即是其中一种。金荞麦（Fagopyrum dibotrys）和火炭母（Polygonum chinense）属蓼科（Polygonaceae）植物，互为伴生种，前者为国家Ⅱ级重点保护濒危野生植物，后者是一味常用的中草药，且两种植物均为二型花柱植物。目前对这两种植物的研究基本是针对化学成分、药理和临床试验等方面。本文以金荞麦和火炭母为研究材料，分别从繁育系统、开花物候和繁殖分配及策略方面进行比较分析研究，揭示其繁殖生态学特征，这为金荞麦、火炭母花柱二型性的进化机制和方向提供有力的理论依据，同时为珍稀种质资源和中药资源的保护、开发、利用及生物之间的系统进化提供新的视角和启示，主要研究结论如下：1．繁育系统研究通过从金荞麦和火炭母的花部特征、花粉胚珠比、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、套袋实验及访花昆虫等方面对其繁殖生态学进行了研究。结果表明，金荞麦和火炭母在同一种群中同时具有长柱型（L型）和短柱型（S型）两种花型，其中火炭母野外存在单型种群，均属典型的二型花柱植物，表现出互补式雌雄异位的花部特征。套袋试验表明金荞麦自花自交不亲和，但具有型内和型间亲和性。金荞麦、火炭母L型和S型花的P/O值分别为810±40.48和526.5±42.24、757±36.61和824.5±39.98，表明两种植物繁育系统均为兼性异交，需要传粉者，但金荞麦L型花更倾向异交，与L型结实率小于S型相符，而火炭母S型花更倾向异交，与S型结实率显著小于L型相符，这种现象是否意味着火炭母朝着同型花发展，还是繁殖系统崩溃而选用克隆进行繁殖，我们有待进一步研究讨论。金荞麦和火炭母S型花花粉活力均高于L型的，但金荞麦S型单花花粉量低于L型的，火炭母则相反。金荞麦和火炭母的主要访花昆虫分布在膜翅目（Hymenoptera）、双翅目（Diptera）、鳞翅目（Lepidoptera）、半翅目（Hemiptera）和蜻蜓目（Odonata）5个目。其中金荞麦总共有19个科37种昆虫，其L型花访花昆虫14种，S型有35种，两者间有12种共同访花昆虫，S型花对昆虫具有更强的吸引力；火炭母总共有14个科24种昆虫，L型花访花昆虫17种，S型花访花昆虫18种，二者有11种共同访花昆虫，两种花型的花对昆虫吸引力无显著差异。金荞麦L型和S型种群的结实率分别为9.22±0.60%和9.77±0.48%，不存在显著差异(F=0.506，P=0.477)；火炭母L型和S型种群的结实率分别为20.42±2.342%和12.14±1.51%，两者差异显著(F=9.185，P=0.004)。2.开花物候研究金荞麦和火炭母的花果期为每年的8月-11月，主要集中在9月份，集中性开花有助于吸引昆虫传粉，提高繁殖成功率。开花进程图显示，金荞麦L型和S型自然种群花期均为85天，火炭母分别为79天和73天，差异显著，通过调查还发现，火炭母野外存在单型种群，且单型S型种群开花比L型早。金荞麦L型花序花期为15-26天，均值为20.36±0.53天，S型花序花期为14-27天，均值为21.42±0.53天，两者差异不显著（F=1.974，P=0.164）；火炭母L型花序花期为18-33天，均值为23.41±1.02天，S型花序花期为13-29天，均值为20.63±0.79天，L型花序花期显著比S型长（F=4.745，P=0.034）。金荞麦L型单花序开花数为26-131朵，均值为76.53±4.00朵，S型单花序开花数为36-147朵，均值为83.33±4.16朵，两者差异不显著（F=1.388，P=0.243）；火炭母L型单花序开花数为38-145朵，均值为85.00±4.96朵，S型单花序开花数为27-109朵，均值为63.27±4.41朵，L型单花序花数比S型大（F=10.793，P=0.002）。金荞麦和火炭母单花的开花持续时间为1-2天，内轮雄蕊先散粉，外轮雄蕊后散粉，两种花型植物这些方面无显著差异，显示了两种花型的自我调控机制。金荞麦L型和S型花序开花数只有一个峰值，在花序开花后第11天L型和S型都达到最大值，分别为7.30%和7.20%；而火炭母L型和S型花序开花数多达3-4个峰值，L型是在花序开花后第5天达到最大值，为6.01%，S型在花序开花后第8天达到最大值，为6.80%。总之，二型花柱植物L型和S型植株保持较高的开花同步性，这有助于其繁殖适应性的提高。3.繁殖分配及策略研究同一个花型中，金荞麦雌蕊、雄蕊长度差异显著,且表现出极显著负相关（r=-0.852，P=0.000），雌雄总长不存在显著差异，表明雌雄蕊长可能存在权衡关系，火炭母由于雌雄总长存在显著差异，所以雌雄蕊长未表现出权衡关系；金荞麦和火炭母的繁殖器官和营养器官生物量在L型和S型间不存在显著差异，但其花生物量与植株生物量表现出极显著正相关关系（y=0.0328x+1.2885, R2=0.6097，P=0.000；y=0.0119x+0.0428, R2=0.6191，P=0.000）。金荞麦L型花生物量配置比（6.34±0.75%）极显著大于S型（3.96±0.39%）（F=7.781，P=0.008）；火炭母L型花生物量配置比（1.27±0.11%）极显著小于S型（1.76±0.15%）（F=7.258，P=0.008），两种植物在两种花型间的总生物量不存在显著差异，说明金荞麦和火炭母植株的营养生长与有性繁殖间存在权衡关系。