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科学家发现一种自花传粉的兰花:大根槽舌兰

2006-07-19 13:32 黄来强等 清华大学深圳研究生院 阅读 0
核心摘要: 清华大学黄来强教授团队发现大根槽舌兰的一种全新自花传粉机制,该兰花不依赖外力,通过花药主动弯曲实现自发授精,甚至涉及反重力运动。这一发现刷新了植物传粉机制的认识,展示了植物在缺乏传粉昆虫环境下的适应性进化。相关成果发表在《自然》杂志上。

植物界的传粉机制多种多样,其中自花传粉是一种相对少见的策略。近日,清华大学深圳研究生院生物医药研究中心主任黄来强教授等人的研究揭示了大根槽舌兰(Holcoglossum amesianum)的一种全新自花传粉机制,该成果发表在《自然》杂志上。

大根槽舌兰是一种原产于中国云南的兰花,具有较高的观赏价值。研究发现,这种兰花在传粉过程中不依赖任何外力或媒介,而是通过花药主动弯曲,将花粉精准地送入同一朵花的柱头腔中,实现自发授精。这一过程甚至涉及反重力运动,类似于动物交配行为,刷新了人们对植物传粉机制的认识。

自花传粉在植物界中较为罕见,大多数有花植物采用异花传粉以增加遗传多样性。然而,在某些环境条件下,如缺乏传粉昆虫或气候恶劣时,自花传粉成为一种适应性策略。中国科学院华南植物园张奠湘研究员指出,自花传粉是植物在缺乏异花传粉条件时的“无奈之举”,但能保证物种的繁衍。

此前,张奠湘团队于2004年在《自然》杂志上报道了黄花大苞姜(Caulokaempferia coenobialis)的“花粉滑动自花传粉”机制。黄花大苞姜的花粉在花药开裂后形成油质液浆,沿花药表面流向柱头,实现自花传粉。这种机制同样是对高湿度、缺乏传粉昆虫环境的适应。

自花传粉虽然可能导致后代生活力下降,但在进化中得以保留,因为它能维持群体遗传的一致性和稳定性。大根槽舌兰和黄花大苞姜的案例表明,植物在进化过程中通过形态和生理的调整,发展出多样化的传粉策略以适应环境。

参考文献:
1. Liu, K., et al. (2006). A spontaneous self-pollination strategy in an orchid. Nature, 441, 945-946.
2. Wang, Y., et al. (2004). A novel self-pollination mechanism in a ginger species. Nature, 431, 39-40.

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