火柴头生殖多样性研究综述

刘秀文 徐小颖 金银根

（扬州大学生物科学与技术学院，江苏扬州 225000）

火柴头（Commelina bengalensis L. ）又名饭包草，是单子叶植物纲鸭跖草科一种多年生草本植物，花期在6月初至10月末，7-9月为盛花期，在生长温度高于15 ℃的条件下，火柴头种子便可萌发，经过约3周的生长，便可出现花芽分化，随之开花结实，花后2周左右种子就可以成熟脱落掉入土壤[1]。

1 火柴头的生殖方式

Kaul等[2]发现火柴头可通过无性繁殖和有性生殖两大体系进行繁殖，尤为特殊的是其地下部分也可以产生可育的种子，是一种兼具地上与地下两性结实的植物。

火柴头最主要的繁殖方式是有性生殖，而且其植株在发育过程中可以产生3种生殖茎：气生生殖茎、贴地生殖茎和地下生殖茎。气生生殖茎一般位于直立茎末端，是火柴头主要的生殖茎；贴地生殖茎有一定的向地性，能贴附地面生长形成花苞；地下生殖茎具有明显的向地性，因其生长过程长期处于地下，不接触阳光，所以不含有任何色素，呈白色或乳白色[3]。火柴头的3类生殖茎上能够产生不同类型的可育花，分别是地下生殖茎上的地下闭花授粉型两性花、贴地生殖茎上形成的贴地闭花授粉型两性花、气生闭花授粉型两性花、气生开花传粉型两性花以及气生生殖茎上生长的气生雄花。另外，火柴头也与普通植物的克隆繁殖方式不同，其植株的多数茎节处可产生各级分枝，因此，在合适的生长环境下可以生长成较大的植株，生物量大。

火柴头气生花序中既有雄花又有两性花。两大类生殖系统中的雌雄比例存在差异，通过有性生殖方式发育产生的植株中大多数花苞中都长有1朵雄花和2朵两性花，而且雄花大多有6枚雄蕊，只有少数有5枚雄蕊。而通过克隆繁殖方式发育产生的植株花苞内的花蕾数目较少，只有约50%的花苞中有雄花，雌雄比上升。两性花产生的花粉粒明显多于雄花产生的花粉粒。

2 火柴头种子多样性及其萌发特征

通过分析植株中产生种子的部位及其种子特征，可以将成熟的种子分为6种，分别为地上大种、中种、小种和地下大种、中种、小种。虽然种子类型分为多种，但所有种子的形成方式类似，中种的形成是由于含有2个胚珠的子房室内仅有一个能正常发育所致。

研究人员经过火柴头种子的播种试验，得出不同类型种子的萌发速率存在明显差异。其中，大种的萌发速率最快，可以在短时间内萌发并迅速达到最快速率，相较于大种，中种与小种萌发速率都比较慢。收集的成熟火柴头种子在之后的数月里，随着贮存时间变长，其萌发率会有明显的提升，尤其是小种；在贮存时间相同的情况下，小种的萌发速度和萌发率均小于大种，地上种的萌发速率及萌发率均小于地下种。Matsuo等[4]还提出火柴头种子的萌发与种子埋在土壤中的深度有关系，最适宜播种的深度是0～40 mm，而萌发的最大播种深度为120 mm。

3 结语

由于火柴头具有克隆繁殖和有性生殖两种繁殖方式，而且能在地下开花结实，使得其具有分布广、危害重、难防除的特性，成为公认的一种恶性杂草。火柴头独特的生殖方式，是生物长期进化的结果。通过该文对现有研究结果的综述，不仅可以丰富和发展植物生殖生物学和植物生态学理论，而且可以为此种或同类杂草的有效治理提供重要的理论依据。

[1]金银根.潜性杂草火柴头生物学特性初探[J].杂草科学，1994（1）：10-13.

[2]Kaul V，Aggarwal N，Ray P. Membrane stripping versus single dose intracervical prostaglandin gel administration for cervical ripening[J]. International Journal of Gynecology & Obstetrics，2004（3）：388-389.

[3]李栋梁.火柴头生殖特性研究[D].扬州：扬州大学，2010.

[4]Matsuo M，Michinaga H，Terao H，et al. Aerial seed germination and morphological characteristics of juvenile seedlings in Commelina benghalensis L.[J].Weed Biology and Management，2004（3）：148-153.