《自然》:新發現的自花授粉機制——花粉滑動授粉

中國科學院華南植物園年輕的博士研究生、廣東仲凱農業技術學院副教授王英強及其導師張奠湘、陳忠毅研究員在最新一期出版的國際權威雜誌《Nature》431期(2004年9月2日)發表研究論文，報導自然界新發現的一種自花授粉機制：花粉滑動自花授粉。這是華南植物園首次在國際最高等級的自然科學刊物發表科學論文，已引起了廣大植物學家們的密切注意和廣大讀者的極大興趣。

經過長期的野外觀察和研究，中科院華南植物園系統演化中心博士研究生王英強及其導師張奠湘、陳忠毅研究員在我國廣東、廣西的亞熱帶季雨林中的姜科植物黃花大苞姜中發現了一種新的自花授粉機制：花粉滑動自花授粉。

據了解，黃花大苞姜是我國特有的姜科多年生宿根草本植物，主要分布在華南的廣東廣西，生長在高度潮溼的林內石壁或山溝瀑布邊石壁上，花果期為5-8月，花期內，通常每天每花序只開一朵花，酷似蘭花的黃色花朵在自然狀態下開放2天，花在第二天下午15:00以後開始凋謝，花凋謝後約20天蒴果即成熟開裂。

根據作者的描述，大約早上6:00-6:30時，黃花大苞姜的花開放，花葯的花粉囊同時開裂.剛開裂時，油質液漿狀的花粉從花粉囊溢出成球形，然後很快鋪滿於花葯面，慢慢流向柱頭，約在當天下午15:00開始到第二天早上7:30間，花粉陸續流到柱頭的喇叭口，實現自花傳粉。

據介紹，黃花大苞姜適應於花粉流動的自花授粉機制在花的形態和開花特徵上都有所變化。花粉成油質粘液漿狀，由粘絲連接成鏈珠狀。花粉粒表面光滑並延長成長橢圓球形。柱頭呈扁喇叭形，其中與花葯緊貼面凹陷，較其他地方位置低，有助於花粉漿團流入其中.柱頭上和花葯面均長有毛，朝向柱頭方向，有助於引導花粉漿團流向柱頭。

「花粉滑動自花授粉」機制的是適者生存法則的生動演繹，是黃花大苞姜長期適應其高度潮溼缺乏傳粉昆蟲的生境的結果，這種另類的繁衍方式可能同樣存在其他生長於相似環境下的植物中。 這一發現，對研究有花植物繁育系統的演化及其對環境的適應具有重要的科學意義。

《自然》雜誌報導華南植物園專家「新發現」

一種全新的自花授粉機制——「花粉滑動授粉」

華南植物園供稿

　　中國科學院華南植物園2002級博士學位研究生王英強和導師張奠湘、陳忠毅研究員在最新一期出版的《自然》（2004年9月2日）發表了他們的研究論文——「發現了一種全新的自花授粉機制：花粉滑動實現自花授粉」。這一報導引起了廣大植物學家們的密切關注和廣大讀者的極大興趣。同時，上海《文匯報》以「滴油授粉絕處逢生」為題在國內作了首家報導。
　　人們在自然界經常會看到這樣一種奇特的現象，清晨，從雄蕊的花粉囊中溢出的油質液漿狀的花粉（其花粉由粘絲連接成鏈珠狀）以緩慢的速度沿著雌蕊的花柱慢慢流向柱頭，在沒有任何外界的媒體（風力或昆蟲等）作用下，完成自主的授粉。這種現象說明什麼問題，多年以來並未受到人們的重視。
　　2002年，王英強同學在廣東省鼎湖山、南崑山國家級自然保護區內進行野外調查和實驗過程中，在我國特有的多年生宿根植物黃花大苞姜的群體中觀察到這種奇特的現象。這種植物生長在高度潮溼的森林內石壁或山溝瀑布邊石崖上，環境高度潮溼且缺乏傳粉昆蟲生境，它是通過什麼機制完成授粉的，這激起了王英強同學及其導師的極大興趣。通過辛苦的長期觀察和實驗，他們在自然界的有花植物中首次發現和揭示了「花粉滑動實現自花授粉」這種新型的自花授粉機制。「花粉滑動實現自花授粉」機制是適者生存法則的生動演繹，是黃花大苞姜長期適應其高度潮溼缺乏傳粉昆蟲生境的結果。這一發現，對研究有花植物繁育系統的演化及其對環境的適應具有重要的科學意義。
　　王英強同學在攻讀博士學位兩年多的學習和研究中，作為主要研究人員參加了科技部基礎研究重大項目前期研究專項「花柱捲曲性的遺傳機制與植物繁育系統進化的研究」、國家自然科學基金項目「羊蹄甲屬顯託亞屬顯託組的專著研究」和中國科學院華南植物園所長基金項目「豆科泛熱帶分布基部類群羊蹄甲屬、雲實屬與廣義紅豆屬的系統發育重建」的研究。
　　「一種新的自花授粉機制——花粉滑動」一文的發表，是王英強同學及其導師吃苦耐勞、工作嚴謹、勇於探索的結果，是華南植物園根據中科院知識創新工程要求，不斷凝練科學目標的結果，是中科院各級領導關心與支持的結果。