開花與傳粉過程的觀測實驗

實驗方法原理 有性交配決定了種群水平的基因傳遞，因而對植物的進化有若深刻的影響，而被子植物中有著多種多樣的交配方式。通常把同一朵花內的傳粉稱為自花傳粉，把不同花之間的傳粉稱為異化傳粉同一植株上的花內傳粉與花間傳粉并沒有帶來不同的遺傳學效應，本質上都是“自交”，只有小同植株之間的傳粉和受精才是“異交”。花的結構特征和開花式樣適應于不同的傳粉方式，而傳粉媒介如昆蟲風、水流等促成了特定的交配過程的實現，

實驗材料 開花植物

儀器、耗材 網紗

實驗步驟

1 交配方式的確定

(1)花部特征和開花式樣的觀察：首先，應分清所觀察的花是兩性花還是單性花，如果是單性花則要注意它是雌雄同株還是雌雄異株。其次，要注意觀察雌蕊與雄蕊、雌花與雄化的成熟次序。單性花可以避免自花傳粉，如果是兩性花，雌雄蕊異熟也是避免自花傳粉的一種機制，雌雄異株時為嚴格的異交，雌雄同株時不能避免同株異花傳粉，除非同時存在雌雄花異熟等機制。再次，根據花的顏色、氣味和是否存在分泌花蜜的結構，可以對傳粉方式做出初步的判斷。蟲媒傳粉的花通常具有鮮艷的花被，有香氣或者其他特別的氣味，大多會產生花蜜；風媒傳粉的花一般較小，無鮮艷的花被或者花被退化，通常無香氣，也不產生花蜜。

(2) 人工控制授粉試驗；用人工控制授粉的方法，根據結實的情況，可以探查不同植物在雜交和異交時的親和性。 一般可設計如下處理

② 套袋：給完整的兩性花套袋，以判斷在自然狀態下是否存在自交結實的可能性，

③ 去雄：去除兩性花中的雄蕊，但不套袋，以判斷在自然狀態下是否存在異花授粉并結實的可能性；

④ 去雄套袋?將兩性花去除雄蕊后套袋，或者給雌花套袋，以確定是否存在無融合結籽；

⑤ 人工自交：給雌蕊授以同一植株的花粉并套袋，以判斷自交親和性；

⑥ 人工異交給雌蕊授以其他植株的花粉并套袋，以觀察異交結實情況。

統計各種處理后的結實率，并以未處理的化作為對照。在進行去雄、套袋、人工授粉等操作時，要完全避免花粉污染。

2 風媒傳粉的觀測

為研究風媒傳粉對某種植物的花是否起作用，可以采用套網的方法，不使昆蟲有訪問花的機會，如果能夠正常結實，則表明風媒傳粉是有效的 套網時采用尼龍網紗即可，對喬木或灌木等較大型的花要單獨套網，對小型草本植物則可用網紗將整株植物甚至一個小的群體全部罩住。用重力玻片法可以檢測花粉粒隨風散布的距離。確定花粉源之后，可將凡士林均勻地涂布在載玻片上，以花粉源為起點存不同力向上按照 定的距離放置載玻片（依植株高度不同、花粉源的大小不同，應采用不同的布片策略，如對草本植物可以按 0.2m,04m,0.6m, ???,2.0m 的距離布片，對喬木可按 5m, 10m, 15m, ???,50m 的距離布片）載玻片涂有凡士林的一面朝上，經過一段時間（一般為 12h 或 24h)按順序收回載玻片，顯微鏡下統計載玻片上的花粉粒。為正確辨認研究對象的花粉粒，可以把該植物的花粉粒撒在一片涂有凡士林的載玻片在顯微鏡下做比照計算單株植物存單位時間散布到不同距離上的每個單位面積的花粉數量，以此衡量花粉流的距離和強度。

3 蟲媒傳粉的觀測

(1)昆蟲訪花頻度的統計：昆蟲的訪花活動可能幫助植物傳粉，但訪花者并不能等同于傳粉者。在野外考察時．只能對訪花者對某種植物的花的訪間頻度作出統計定點觀察研究對象的幾朵正在開放的花，統計若十個 15mm 或 20mm 時段內昆蟲對每一朵花的造訪次數，如果有不同類群的昆蟲來訪．應按蜂類、蠅類、蝶類、甲蟲類等類型分別記錄，計算（各類）昆蟲在每小時訪問每朵花的次數。為了確定訪花昆蟲的種類和是否為傳粉者，應采集每種訪花者的標本，帶回實驗室做進一步鑒定，并可用掃描電子顯微鏡來確認每一昆蟲的體表是否攜帶有研究對象的花粉粒。

(2)訪花昆蟲飛行距離的統計：為了評估昆蟲活動所形成的花粉流的距離，通常要對昆蟲訪花時的飛行距離做出統計。在實際觀測時，根據所研究的植物種群的密度的不同，可先決定幾個距離等級（如 0m 、0-5m 、 5-10m 、 10-15m 、 15-20m 、 >20m 等），統計不同飛行距離所占比例，一般把起落于同一植株的一次飛行記作飛行距離為 0m。由于傳粉昆蟲在訪問一朵花后并不會將所采集的花粉全部卸載子其所訪問的下一朵花上，所以，實際上的蟲媒花粉流距離要大于所觀測和統計到的訪花昆蟲飛行距離。因此，要比較準確地了解蟲媒花粉粒，應采用一些花粉標記方法。