研究发现专性传粉昆虫能分解孢粉素

上一篇 / 下一篇  2011-05-05 11:58:34

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  A角麦蛾访雄花;B角麦蛾访雌花;C角麦蛾幼虫取食寄主嫩叶;D角麦蛾口器上携带寄主植物花粉;E角麦蛾独特口器上完整的花粉和分解的花粉块。

  孢粉素(sporonpollenin)是孢子和花粉外壁的主要成分,主要由脂肪酸及碳水化合物构成,但是其准确的结构仍然不清楚。孢粉素的性质坚固,能抗化学及生物分解,同时也不溶于无机和有机溶剂。孢粉素的这种特性是孢粉化石能保存上百万年的主要原因。虽然许多昆虫取食花粉表面的脂类或通过花粉萌发孔获得花粉内的营养成分,但是到目前为止没有任何动物能破坏孢粉壁。

  中科院华南植物园系统与进化生物学研究领域张奠湘研究组的罗世孝博士等对叶下珠科的越南叶下珠(Phyllanthus cochinchinensis)和水油甘(P. rheopyticus)开展传粉生态学研究发现,两种未被描述的角麦蛾(Deltophora) sp.1和sp.2分别是越南叶下珠和水油甘的唯一传粉昆虫。两种叶下珠属植物与传粉角麦蛾之间形成了两对专性互利传粉关系。角麦蛾在访问植物雄花时吸取花蜜及收集花粉,在访问雌花时会为植物完成传粉。角麦蛾成虫以寄主植物的花蜜和花粉为食,并产卵于寄主植物上,其幼虫以取食寄主植物嫩叶为发育营养,而寄主植物依赖其唯一的传粉昆虫来完成传粉,传粉者与寄主植物间形成了一对一互利共生关系。

  对角麦蛾研究最令人惊奇的发现是,角麦蛾口器分泌的一种分泌物能分解孢粉素和融解花粉。这是首次发现有昆虫(甚至可以说动物)能分解孢粉素和融解花粉。同时还发现,传粉昆虫角麦蛾不但具有特殊的访花行为,而且具有独特的口器结构。角麦蛾特殊的访花行为和独特的昆虫口器结构,为专性互利共生物种间往往演化出独特的行为与特殊的适应结构又提供了一个新的案例。

  这一新的发现刚刚在线发表在科学杂志《公共科学图书馆—综合》(PLoS ONE)上。这是继罗世孝博士及其合作者在2010年发现基部被子植物“八角属植物与传粉瘿蚊协同进化(Luo et al. 2010, Am. J. Bot. 97: 1220-1228)”后在植物与传粉昆虫协同进化研究方面的又一重要发现。


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