大多数被子植物是雌雄同体的(hermaphrodite),这使得植株的雌雄功能(花粉的散布与接受)之间常存在着潜在的相互干扰,为避免或减少雌雄蕊功能间的这种冲突,两性花植株往往以不同的适应方式-雌雄异位或雌雄异熟来缓解这种冲突。异型花柱是一种受遗传控制的花柱多态现象,为异型雌雄异位。前期调查发现白花丹科补血草属植物黄花补血草居群的不同分布区域具不同的花柱多态现象,表现出巨大的变异性,成为研究异型花柱变异与演化的较好材料。为此,本文对分布于新疆南部不同区域的黄花补血草居群的花型构成、异型花柱及附属多态性、传粉者类群和异型不亲和系统等异型花柱综合征进行了研究、并对该物种的不同居群和补血草属的其他种进行了系统发育的初步分析。主要研究结果如下:(1)黄花补血草WLKSY、NE、MF、QM四个居群均由具交互性对应关系的长花柱L型株、短花柱S型植株,和雌雄蕊处于同一高度的H型株及雌蕊在雄蕊之上或之下的AH与RH型植株构成;而ATS居群主要由雌雄蕊在同一位置的等高H型株和少数的雄蕊在雌蕊之上的RH型株组成。尽管花的雌雄蕊高度在各居群中均具不同程度的分化,但各居群柱头、花粉形态均具二型性,且植株数量等比。(2)对5个居群各主要花型的花部特征进行测量显示:居群内,各花型在花冠开口直径、花冠筒长和花冠筒直径三个参数上无差异;但在居群间,ATS居群的花大小参数及雌、雄蕊长度显著高于其他居群。其中,L、AH型花的柱头表面细胞呈玉米粒状,花粉外壁纹饰呈多边形粗网格状;S、RH型花的柱头表面细胞呈乳突状,花粉外壁纹饰呈小而密的多边形网格;H型花的柱头表面形态和花粉外壁纹饰表现为与L型或S型花的花粉和柱头形态相同。(3)对WLKSY、ATS居群进行人工控制试验显示:同型花授粉和自花授粉均不亲和;在雌雄蕊具交互性对应关系的花型间授粉具较高结实率,而在没有交互性对应关系的花型间授粉,表现为花粉纹饰、柱头乳突细胞形态不同的花型间亲和,反之不亲和。(4)居群内,各花型间自然结实率无显著差异,而在居群间,WLKSY和ATS居群结实率最高。对各居群柱头花粉数进行测定显示:除WLKSY居群外,其他四个居群各花型柱头异花粉数都比较低,传粉者匮乏或传粉效率低为主要原因。(5)黏附性检测显示:在WLKSY居群,玉米粒状的H_L和乳突状H_S型花黏附异型花粉的数量没有显著性差异,但黏附同型花粉的数量显著不同,表现为玉米粒状柱头黏附更多的同型花粉。居群内,在没有交互性对应关系的花型间,柱头乳突细胞的形态和花粉纹饰间可能具相互识别作用,进而促进非选型交配,维持各花型的繁殖适合度。综上所述,新疆境内分布的黄花补血草具二型花柱的基本特征,但花型在居群内和居群间又表现出巨大的变异性。基于形态学的系统发育分析显示:黄花补血草的5个居群分布在一对姐妹枝上,其中,WLKSY等4个居群聚集在一个小枝上,ATS居群与细裂补血草、喀什补血草和簇枝补血草聚集在一个小枝上。由H型株构成的ATS单态居群是黄花补血草的原始花型或是异型花柱演化中作为一种繁殖保障对策而出现的替代花型,还需要进行深入的研究。