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科研進展
蘭科植物產(chǎn)卵地擬態(tài)研究取得最新進展 文章來源:中國科學院東亞生物多樣和生物地理學重點實驗室 | 發(fā)布時間:2014-04-02 | 作者:任宗昕、王紅 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 蘭科植物欺騙性傳粉的起源長期以來是困擾進化生物學家的難題之一。產(chǎn)卵地擬態(tài)是一類蘭花利用雌性昆蟲的產(chǎn)卵行為,在形態(tài)和氣味上擬態(tài)昆蟲的產(chǎn)卵地,從視覺、嗅覺和觸覺等方面吸引昆蟲產(chǎn)卵,從而實現(xiàn)傳粉的擬態(tài)方式。對疏花火燒蘭(Epipacits veratrifolia)分布在地中海的居群研究認為,該蘭花擬態(tài)蚜蟲氣味,吸引取食蚜蟲的雌性食蚜蠅到花上產(chǎn)卵并傳粉,這是一種擬態(tài)蚜蟲感染的產(chǎn)卵地擬態(tài)模式。然而,在這種擬態(tài)系統(tǒng)中,蘭花的擬態(tài)模型是蚜蟲感染其它同域分布的植物,還是擬態(tài)蚜蟲對蘭花自身的感染機制尚不清楚。 中國科學院植物研究所金效華博士等與中國科學院昆明植物研究所任宗昕博士、王紅研究員等合作,對沿怒江分布的疏花火燒蘭10個居群,開展了傳粉生態(tài)學和化學生態(tài)學研究綜合,并利用DNA條形碼(rbcL, matK和ITS)構(gòu)建了20種火燒蘭屬(Epipactis)植物的系統(tǒng)發(fā)育樹,探討了傳粉系統(tǒng)的演化關(guān)系。研究表明,疏花火燒蘭在蕾期和初花期,被茄溝無網(wǎng)蚜(Aulacorthum solani)感染,訪花的雌性大灰食蚜蠅(Eupeodes corollae)和黑帶食蚜蠅(Episyrphus baleatus)在植株和花蕾上產(chǎn)卵,卵發(fā)育成幼蟲后以蚜蟲為食。該蘭花進入盛花期后,散發(fā)的花氣味成分具有與蚜蟲體表揮發(fā)物相似的化合物,同時,綠色藥帽在形態(tài)上擬態(tài)蚜蟲,繼續(xù)吸引食蚜蠅到花上產(chǎn)卵和傳粉。 該傳粉系統(tǒng)是一個從有報酬的互利合作,向產(chǎn)卵地擬態(tài)的欺騙性轉(zhuǎn)變的過渡系統(tǒng);產(chǎn)卵地擬態(tài)可能是火燒蘭屬的祖先類型;擬態(tài)蚜蟲的產(chǎn)卵地擬態(tài)可能起源于有報酬或者部分有報酬的傳粉系統(tǒng),這一研究新發(fā)現(xiàn),對深入理解欺騙性傳粉系統(tǒng)的起源和演化具有重要意義。 研究成果近日發(fā)表在國際刊物BMC Plant Biology上。論文鏈接:http://www.biomedcentral.com/1471-2229/14/63/。研究得到了國家自然基金(31107176)、國家重大科學研究計劃項目(2014CB954100)和中國科學院重點部署項目(KJZD-EW-L07)的支持。 在花上的食蚜蠅 火燒蘭屬傳粉系統(tǒng)的進化式樣
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