蒼蠅也能授粉!鎖陽授粉結實的獨機制首次被發現

2020-09-21 科技日報

科技日報記者 張景陽

記者21日從內蒙古大學生命科學學院獲悉,該校陳貴林教授研究團隊歷經4年持續研究,揭開了一種藥用寄生植物鎖陽開花結實的秘密,這一最新研究成果已於近日在國際植物學期刊《Plant Biology》上發表。

圖為鎖陽。受訪者供圖

陳貴林教授介紹,藥用寄生植物鎖陽的開花結實與鎖陽開花後散發出的一種特有臭味物質吸引蠅類昆蟲傳粉,從而實現鎖陽的授粉結實密切相關。

該科研成果在世界範圍內首次證實了鎖陽通過開花散發臭味吸引蒼蠅實現傳粉結實的相關機制。在此基礎上,團隊在一些臭味不夠濃的鎖陽種群的花序上使用了少量的二甲基二硫醚和二甲基三硫醚來吸引更多的蠅類傳粉者來促進鎖陽傳粉,鎖陽的種子產量增加了20%以上。

這項研究成果對鎖陽資源的原生態保護、鎖陽野生撫育及人工栽培具有重要意義。研究人員對鎖陽自然種群進行觀察後發現,鎖陽集中在每年春季4月中下旬花序出土,5月上旬開始開花,整個花序上密集生長著大量的非常小的雌花和雄花,雄花的花葯開裂釋放大量細小的花粉粒,當昆蟲落到花序上會觸碰花葯,黏附花粉。

團隊通過研究證實,鎖陽會散發苯酚、對甲苯酚、吲哚,二甲基二硫醚和辛醇等臭味物質來吸引蠅類傳粉者,主要包括家蠅、花蠅、麗蠅、麻蠅等10種昆蟲,當這些昆蟲嗅到臭味物質就會飛到鎖陽花序上,但是它們並不能在鎖陽花序上找到與臭味相對應的食物,它們只好攜帶著花粉粒飛向其他散發著臭味的花序繼續尋找食物,而整個過程就會順利完成鎖陽的傳粉。

授粉試驗證明,鎖陽是自交不親和的植物,同一花序上雄花的花粉粒並不能讓雌花完成正常受精,因此鎖陽花序上的雌花需要來自另一個花序上的花粉粒才能完成傳粉和受精,產生種子。

編輯:劉義陽

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