开花与传粉过程的观测实验

实验方法原理 有性交配决定了种群水平的基因传递，因而对植物的进化有若深刻的影响，而被子植物中有着多种多样的交配方式。通常把同一朵花内的传粉称为自花传粉，把不同花之间的传粉称为异化传粉同一植株上的花内传粉与花间传粉并没有带来不同的遗传学效应，本质上都是“自交”，只有小同植株之间的传粉和受精才是“异交”。花的结构特征和开花式样适应于不同的传粉方式，而传粉媒介如昆虫风、水流等促成了特定的交配过程的实现，

实验材料 开花植物

仪器、耗材 网纱

实验步骤

1 交配方式的确定

(1)花部特征和开花式样的观察：首先，应分清所观察的花是两性花还是单性花，如果是单性花则要注意它是雌雄同株还是雌雄异株。其次，要注意观察雌蕊与雄蕊、雌花与雄化的成熟次序。单性花可以避免自花传粉，如果是两性花，雌雄蕊异熟也是避免自花传粉的一种机制，雌雄异株时为严格的异交，雌雄同株时不能避免同株异花传粉，除非同时存在雌雄花异熟等机制。再次，根据花的颜色、气味和是否存在分泌花蜜的结构，可以对传粉方式做出初步的判断。虫媒传粉的花通常具有鲜艳的花被，有香气或者其他特别的气味，大多会产生花蜜；风媒传粉的花一般较小，无鲜艳的花被或者花被退化，通常无香气，也不产生花蜜。

(2) 人工控制授粉试验；用人工控制授粉的方法，根据结实的情况，可以探查不同植物在杂交和异交时的亲和性。 一般可设计如下处理

② 套袋：给完整的两性花套袋，以判断在自然状态下是否存在自交结实的可能性，

③ 去雄：去除两性花中的雄蕊，但不套袋，以判断在自然状态下是否存在异花授粉并结实的可能性；

④ 去雄套袋•将两性花去除雄蕊后套袋，或者给雌花套袋，以确定是否存在无融合结籽；

⑤ 人工自交：给雌蕊授以同一植株的花粉并套袋，以判断自交亲和性；

⑥ 人工异交给雌蕊授以其他植株的花粉并套袋，以观察异交结实情况。

统计各种处理后的结实率，并以未处理的化作为对照。在进行去雄、套袋、人工授粉等操作时，要完全避免花粉污染。

2 风媒传粉的观测

为研究风媒传粉对某种植物的花是否起作用，可以采用套网的方法，不使昆虫有访问花的机会，如果能够正常结实，则表明风媒传粉是有效的 套网时采用尼龙网纱即可，对乔木或灌木等较大型的花要单独套网，对小型草本植物则可用网纱将整株植物甚至一个小的群体全部罩住。用重力玻片法可以检测花粉粒随风散布的距离。确定花粉源之后，可将凡士林均匀地涂布在载玻片上，以花粉源为起点存不同力向上按照 定的距离放置载玻片（依植株高度不同、花粉源的大小不同，应采用不同的布片策略，如对草本植物可以按 0.2m,04m,0.6m, •••,2.0m 的距离布片，对乔木可按 5m, 10m, 15m, •••,50m 的距离布片）载玻片涂有凡士林的一面朝上，经过一段时间（一般为 12h 或 24h)按顺序收回载玻片，显微镜下统计载玻片上的花粉粒。为正确辨认研究对象的花粉粒，可以把该植物的花粉粒撒在一片涂有凡士林的载玻片在显微镜下做比照计算单株植物存单位时间散布到不同距离上的每个单位面积的花粉数量，以此衡量花粉流的距离和强度。

3 虫媒传粉的观测

(1)昆虫访花频度的统计：昆虫的访花活动可能帮助植物传粉，但访花者并不能等同于传粉者。在野外考察时．只能对访花者对某种植物的花的访间频度作出统计定点观察研究对象的几朵正在开放的花，统计若十个 15mm 或 20mm 时段内昆虫对每一朵花的造访次数，如果有不同类群的昆虫来访．应按蜂类、蝇类、蝶类、甲虫类等类型分别记录，计算（各类）昆虫在每小时访问每朵花的次数。为了确定访花昆虫的种类和是否为传粉者，应采集每种访花者的标本，带回实验室做进一步鉴定，并可用扫描电子显微镜来确认每一昆虫的体表是否携带有研究对象的花粉粒。

(2)访花昆虫飞行距离的统计：为了评估昆虫活动所形成的花粉流的距离，通常要对昆虫访花时的飞行距离做出统计。在实际观测时，根据所研究的植物种群的密度的不同，可先决定几个距离等级（如 0m 、0-5m 、 5-10m 、 10-15m 、 15-20m 、 >20m 等），统计不同飞行距离所占比例，一般把起落于同一植株的一次飞行记作飞行距离为 0m。由于传粉昆虫在访问一朵花后并不会将所采集的花粉全部卸载子其所访问的下一朵花上，所以，实际上的虫媒花粉流距离要大于所观测和统计到的访花昆虫飞行距离。因此，要比较准确地了解虫媒花粉粒，应采用一些花粉标记方法。