槭树科植物种群繁育系统对生殖分配权衡的影响机制

Breeding system is the type of breeding behaviors characteristic of a population (polygyny, outcrossing, or selective mating) and the ways in which members of the population adapt to these breeding behaviors. The relationship between breeding system and resource allocation in plant is not very clear. The researches about this relationship are very limited. This project use androdioecious species (Acer tegmentosum Maxim., Acer mandshuricum Maxim.) and dioeicous species (Acer barbinerve, Acer ukurunduense Trautv. et Mey. ) for research samples. We try to figure out the breeding system and breeding mechanism, and detect the trade-off between reproduction and vegetative growth. The innovation of this project is that we attempt to find the connection between the breeding system (especially mating system) and the resource allocation by referring to the evolutionary stable strategy. These results of this project mean a lot for knowing the evolutionary progress of the mixed broadleaf-conifer forest in northeast of China and formulating the protective measures.

植物繁育系统是植物内部遗传机制与外界环境相互作用构成的有性特征总和，以植物“生殖”过程为核心，通过生殖成功来影响种群的动态和进化过程。繁育系统（尤其是交配系统）与生殖资源分配有何关联尚不清楚，至今得到确认的与生殖分配权衡相关的特定繁殖特征信息仍非常有限。本项目以雄全异株和雌雄异株两种繁育系统为对象，研究雄全异株树种（青楷槭、白牛槭）和雌雄异株树种（簇毛槭、花楷槭）的繁育系统特征及繁育机制，检验生殖与营养生长之间的权衡关系。本项目创新性在于尝试将繁育系统与生殖资源分配权衡联系起来，结合ESS（进化稳定对策）资源分配模型，探讨槭树繁育系统（尤其是交配系统）与生殖资源分配权衡之间的关系。项目研究结果对认识东北针阔混交林植物各类群进化过程，指导制定保护措施具有重要意义。

植物繁育系统是植物内部遗传机制与外界环境相互作用构成的有性特征总和，以植物“生殖”过程为核心，通过生殖成功来影响种群的动态和进化过程。繁育系统与生殖资源分配有何关联尚不清楚，至今得到确认的与生殖分配权衡相关的特定繁殖特征信息仍非常有限。本项目以雄全异株和雌雄异株两种繁育系统为对象，研究雄全异株树种和雌雄异株树种的繁育系统特征及繁育机制，检验生殖与营养生长之间的权衡关系。雄全异株树种两性花不存在无融合生殖现象，其繁殖方式为专性有性生殖。两性花的雄蕊不具备可育性，实质上行使的是雌花的功能，因此，雄全异株树种的两性花仅在形态学上兼备雌花和雄花的特征，雄全异株树种在功能上为雌雄异株植物。这为不同繁育系统植物性别进化方向中植物由雄全异株性系统向雌雄异株性系统进化提供了佐证。构件水平影响着生殖营养权衡关系的检测结果；生殖营养权衡关系在营养器官上的表现具有性别和器官种类差异；生殖营养权衡关系持续表现时间也具有性别差异。这意味着不同繁育系统的植物在性选择的过程中，不同性别个体接受的性选择压力不同，未来的进化方向将会有性别差异。植物所需的大量元素氮磷含量影响着雄全异株树种的生殖分配；生长期末（果期）的内源激素在营养器官中的分布并不影响雌雄异株树种生殖分配的过程，内源激素对生殖分配的影响在生长期内可能存在动态变化特征。项目研究结果对认识东北针阔混交林植物各类群进化过程，指导制定保护措施具有重要意义。