慈姑属的种间杂交与种间花粉竞争

种间杂交被认为是植物进化和物种形成过程中的一种重要现象，另一方面，地理隔离及各种生殖隔离机制的存在维持着物种的相对稳定以保证各自向着与环境相适应的方向发展。已有研究表明种间花粉竞争也是一种重要的生殖隔离机制，但这些研究均局限于雌蕊内的花粉竞争。慈姑属中的物种杂交起源问题曾引起研究者关注，近年来我们发现该属内某些物种之间人工杂交结实，但同种/异种的花粉管在雌蕊群中的生长途径的明显不同因而使异种花粉可能在花粉竞争中处于劣势。本项目是在上述发现的基础上提出的，目的在于：1）检测慈姑属物种形成历史上的杂交起源事件以及现存物种之间潜在的杂交可育性，2）研究与花粉管雌蕊间生长途径相关的花粉竞争机制对于避免频繁的种间杂交所起的作用。这一研究将提出一种离生心皮植物中种间花粉竞争的新模式，对探讨原始被子植物种间隔离机制的形成有较为重要的科学意义。

为了探讨慈姑属物种形成历史上的杂交起源事件以及现存物种之间潜在的杂交可育性，以及离生心皮雌蕊群中花粉竞争机制对于避免频繁的种间杂交所起的作用，进行了一系列相关研究，取得如下成果：. 1）发现矮慈姑和野慈姑杂交可育；采用流式细胞光度术进行了杂种鉴定。. 2）观察到野慈姑与矮慈姑同种/ 异种授粉时花粉管生长途径不同及由此导致的同种花粉优势（CPA）。. 3）几何形态学研究为识别慈姑属中的种间杂交提供了基础。. 4）对离生心皮类雌蕊群中花粉管生长途径进行了更深入的研究：揭示了花粉管雌蕊外生长（EGPG）在系统学上的普遍性及其适应性意义；用自然居群的大样本分析证实了花粉管再分配对提高结实率的影响。