南疆枸杞属近缘种对长期沙尘暴适应的繁殖对策研究

The sand and dust weather is one kind of disastrous weather, which can influence agricultural production and climate change. Although, effect of long term stand storm environment on plant reproductive strategies are still poorly understood. Therefore, the comparative study on influence of sand storm on two different floral morph sister species breeding system, can be plays an important role and provide theory material for investigation on breeding and evolution. Lycium ruthenicum and L.qingshuiheense is related species and sympatric distribution in sand storm environment in western Xinjiang, China. But there are great differences among them flowering patterns and species update ability in same population. We think that the sand storm is main factor of influence them breeding system and adaptation mechanism. To test this hypothesis, we will explore the effect of long term stand storm on flowering pattern, floral syndrome, pollination and mating system of two related species of Lycium in Xinjiang. At the completion of this study, we will ascertain the dynamic of breeding system and adaptation of two different floral morph related species in stand storm. Our overall goal is to develop a general theoretical basis for adaptation reproductive strategies of Lycium related species to long term stand storm environment.

生物在沙尘暴环境中的生命过程与适应机制是为当今生态学研究领域的主要科学问题之一；但沙尘暴对被子植物繁育系统的影响方面尚不清楚。因此，开展长期沙尘暴对不同花型近缘种繁殖对策影响的比较研究，对于揭示沙尘暴在不同植物类群繁殖对策及适应性进化的作用。黑果枸杞和清水河枸杞是新疆南部沙尘暴环境中生长的近缘种，在二者分布区内开花式样和种群更新能力间存在差异；推测沙尘暴是影响两者繁殖对策和适应机制间差异的主要因素。为了证实该假设，本项目将通过长期沙尘暴对黑果枸杞和清水河枸杞开花式样、花部综合征、传粉特性及交配系统开展比较研究，揭示这两物种在繁育系统特征上的异同点以及这些特点在二者沙尘暴环境适应过程中的作用，以期为全面揭示不同植物类群对长期沙尘暴适应的繁殖对策与机制方面提供重要的理论依据。

生物在沙尘暴环境中的生命过程与适应机制是为当今生态学研究领域的主要科学问题之一 ；但沙尘暴对被子植物繁育系统的影响方面尚不清楚。本项目通过长期沙尘暴时空变化对两种枸杞属植物开花式样、花部综合征、传粉特性及交配系统的影响开展了比较研究，主要结果如下：(1)新疆南部的黑果枸杞，存在三种类型个体植株，有同位花植株、异位花植株以及同位-异位花同株植株。从非沙尘暴种群(高海拔)到荒漠沙尘暴种群(低海拔)，三种类型植株同时存在向同位花植物为主的种群方向转变；(2)高海拔种群两种类型花基因组大小均比低海拔种群大；高海拔种群到低海拔种群两种类型花变小；(3)黑果枸杞在不同自然居群和不同开花季节的访花者共有15种，沙尘暴对传粉者活动有负面影响。(4)黑果枸杞两种类型化在不同季节传粉者种类存在显著差异；传粉者的活动和有效性是影响沙尘暴环境中两种类型花有性繁殖的主要因素。(5)该物种自交亲和性属于部分自交亲和类型。同位花通过自花传粉的花部综合征和较高的自交亲和性来保障繁殖;异交为主长花柱花的低访花频率及低自交亲和性导致花粉限制;(6)黑果枸杞异形果实的休眠从高海拔居群的中性生理休眠到低海拔居群的浅性生理休眠方向转变。高温、低浓度的赤霉素及全黑暗条件是打破休眠的主要因素。(7)宁夏枸杞花部综合征上表现出的雌雄异位和花粉不完全逐步呈现式样，是避免雌雄功能间及雄蕊间的干扰，减少花粉间的竞争，保障该物种雄性适合度有效途径。揭示了这两物种在繁育系统特征上对沙尘暴环境的适应过程，为全面揭示不同植物类群对长期沙尘暴适应的繁殖对策与 机制方面提供了重要的理论依据。