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科研进展

昆明植物所王红研究组对马先蒿属植物花蜜腺与传粉者行为关系研究取得新进展

文章来源:东亚植物多样性与生物地理学重点实验室  |  发布时间:2015-05-22  |  作者:刘珉璐  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  马先蒿属植物以其复杂多样的花部形态变化引起了众多传粉生物学家的关注。已有的传粉生物学研究表明,马先蒿属四种进化花冠类型中长喙不产蜜的类群由熊蜂通过腹触式传粉采集花粉,无喙或短喙具蜜腺的类群由熊蜂通过背触式传粉采集花蜜。产蜜功能与喙长和传粉方式相关。传粉者通过取食花粉和/或花蜜获得报酬,对蜜腺形态和功能研究对于深入理解马先蒿属植物与传粉者的相互关系及其演化式样具有重要意义。长期以来,对马先蒿属的蜜腺形态停留在野外观察描述,缺乏微形态和解剖学方面的证据,依据可靠的分子系统发育框架对其演化式样的研究到目前为止未见报道 

  近期,中国科学院昆明植物研究所王红研究员指导的博士研究生刘珉璐系统研究了马先蒿属植物代表类群的蜜腺形态及其喙长、传粉方式、产蜜功能与蜜腺有无/蜜腺类型的相互关系。研究取得了新的发现:马先蒿属具有膨大蜜腺或延长蜜腺,或者无蜜腺。依据重建的马先蒿属分子系统树对蜜腺形态类型演化式样研究显示,1)膨大蜜腺可能是祖征;2)在有喙类群中,蜜腺丢失发生多次独立演化;3)延长蜜腺在无喙类群琴盔系和大王系中发生演化。该研究在以往研究报导的一些不产蜜的长喙类群中发现了蜜腺结构。通径分析表明,喙长、传粉方式都与产蜜功能相关,而与蜜腺有无及蜜腺类型不相关。在部分长喙的马先蒿类群中具有蜜腺结构,但特殊的花部结构限制使传粉者无法接触到蜜腺。这些长喙类群的蜜腺可能不具有传粉回报功能,只是退化的结构。长喙和长管类群可能是由无喙产蜜的类群经过喜马拉雅-横断山区近期快速辐射演化而来。该研究为进一步揭示马先蒿属植物花部特征与传粉者取食行为的相互关系提供了重要依据。 

  该研究以Floral nectary morphology and evolution in Pedicularis (Orobanchaceae)”为题发表于《林奈学会植物学杂志》(Botanical Journal of the Linnean Society。该研究得到了973项目(2014CB954100),国家自然科学基金面上项目(31470323、31200185)和国家自然科学基金委重大国际合作项目31320103919支持。

    论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/boj.12288/full 

  1 马先蒿属蜜腺形态。A-D,长花马先蒿,膨大蜜腺。E-H,三角叶马先蒿,延长蜜腺。I-L,维氏马先蒿,无蜜腺 

  2 ITSmatKrbcLtrnH-psbAtrnL-F联合矩阵的最大似然树及马先蒿属蜜腺类型演化式样分析 

 


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