長柄象牙參範永立供圖
歷經兩年的野外觀察和實驗,中科院西雙版納熱帶植物園的研究生範永立在導師李慶軍研究員的指導下,從薑科植物長柄象牙參中發現了一種新的延遲自交的自花傳粉機制。研究結果日前線上發表於國際期刊《植物學紀事》。
據李慶軍介紹,植物從異花傳粉到自花傳粉的演化是自然界中頻繁發生的一種進化轉變,包括主動自花傳粉和被動自花傳粉。主動自花傳粉是指植物不需要傳粉媒介的參與,直接將花粉傳到自己的柱頭上。
“主動自花傳粉植物中有一類植物,它們在開花的過稱中並不進行自花傳粉,而是等待傳粉者帶來的異花花粉。當等不到傳粉者拜訪時,才在花凋謝時進行自花傳粉,以延遲自交。這種策略既最大限度地減少了近交衰退的不利因素,又能夠保證有性繁殖,是最具優勢的自花傳粉方式。”李慶軍告訴《中國科學報》記者,雖然能進行延遲自交的植物並不少見,但是實現延遲自交的方式卻相對單一,幾乎都是通過花部器官,如:花絲、花柱或花冠的運動使柱頭和花藥接觸實現自花傳粉。
“我們通過研究雲南省臨滄市的薑科植物長柄象牙參,發現了一種新的延遲自交的自花傳粉機制。”範永立說,“長柄象牙參單花壽命有3天,在開花的第一天,柱頭開始分泌萌發液;第三天,連續分泌的萌發液聚集成為一個小液滴聳立於柱頭之上;在第四天花萎蔫之後,小液滴會沾住其兩側的花粉,促使花粉在柱頭外萌發、花粉管伸入柱頭,從而實現自花傳粉。”
同時,該研究還顯示,儘管該植物的花色彩豔麗、兩側對稱、有杠杆狀雄蕊附屬體並且能夠生產花蜜,具有典型的動物傳粉特徵,但野外沒有觀察到有效傳粉者,種子的產生主要通過這種奇特的自花傳粉機制實現。
業內專家表示,該研究增加了對自然界中自花傳粉方式的認識,為研究植物如何從異花傳粉向自花傳粉轉變提供了新視角,並對深入探討由於青藏高原隆升而分化出來的高海拔薑科植物類群象牙參屬植物的適應性進化具有重要意義。
作者: 編輯:中江網編輯