苦苣苔科镜像花的多样性及传粉适应机制

发布时间：2025-06-26 05:52

　　苦苣苔科植物是我国热带与亚热带地区的优势草本,生境特化明显,具有极高的特有率,是研究生物适应进化的代表性类群。本研究首先分析了苦苣苔科特化的传粉系统镜像花(mirror-image flowers)的类型多样性与系统分布,然后针对两大不同类型的镜像花(互补镜像花、非互补镜像花)开展实验研究,解释其可能不同的传粉机制,揭示苦苣苔科镜像花适应意义与进化历史,促进对苦苣苔科物种多样性形成与维持机制、繁殖适应等的认识。主要结果如下:(1)苦苣苔科的长冠苣苔属、南洋苣苔属、长蒴苣苔属和海角苣苔属具有互补镜像花(有对应侧偏的雄蕊),非洲堇属、蛛毛苣苔属和喜鹊苣苔属主要是非互补镜像花(只有侧偏的花柱,没有侧偏向另一边的雄蕊)。非互补镜像花分布在53个物种,互补镜像花仅出现在25个物种,因此,苦苣苔科物种以非互补镜像花为主。苦苣苔科镜像花至少独立起源了5次,与花药合生、明显花冠筒等性状具有较高相关性。(2)长冠苣苔的互补镜像花非常独特,通过花冠筒基部的向左或右的侧弯,导致花药与花柱处于对应的靠在花冠筒的右侧或左侧。长冠苣苔的花丝扭曲将雄蕊的合生花药带到了另一侧,导致花药与花柱位置处于对应的左、右两侧,形...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2 苦苣苔科的镜像花

喜鹊苣苔属生境也多为石灰岩山林下,主要分布于中国南部、中南半岛等地。共17种,均具非互补镜像花(图2G)。花冠斜钟状,两侧对称,花冠呈紫色、蓝色和白色,下唇普遍丛生蓝色或白色髯毛。可育雄蕊2枚内藏,着生于花冠基部1-3.5mm、不侧偏、花丝膨大关节处分叉、花药位于花冠喉部(韦毅....

图3 苦苣苔科不同类型镜像花的花药生长类型(A)与花色(B)。

花冠颜色通常是吸引和筛选传粉昆虫的重要花部特征(张大勇,2004)。互补镜像花以紫色为主(15种、占物种数60%),非互补镜像花主要为紫色(24种)、蓝色(21种),分别占比44%、38%(图3B)。一般而言,紫、黄和蓝色花的主要访花者为蜂类(Grant,1950;张大勇,200....

图4 苦苣苔科镜像花不同类型的系统分布。系统树改自M?ller et al.(2009,2011)。括弧内数字为具有镜像花物种数/该属总物种数。

长冠苣苔属与喜鹊苣苔属的系统发育关系较近,中间只有一个不具镜像花的属(图4)。因此,即使两者的镜像花类型不同,根据最简约法则可以认为这两个属的镜像花有可能是共同起源。南洋苣苔属的互补镜像花、蛛毛苣苔属的非互补镜像花、长蒴苣苔属的非互补镜像花在系统发育树上相距甚远、分散分布(图4)....

图5 A,花筒长与花开口测量位置;B,套袋处理方法;C,花粉活性检测;D,柱头可授性检测。

采用SPSS17.0forWindows统计软件中的one-wayANOVA分析套袋实验中不同处理的坐果率,以及比对主要传粉者体型(胸部宽和喙长)与花部特征(花管长和雌雄异位)之间的差异。数据间的两两比较采用Student-Newman-Keuls检验法(S-N-K法),数....

本文编号：4053264