有色花蜜植物传粉与化学生态学研究取得新成果

2011-9-19 14:33 来源: 中国科学院
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(a)米团花具有暗紫色的花蜜;(b)紫色花青素的结构;(c) 蓝翅希鹛取食花蜜。

  植物的花蜜是其提供给传粉动物的主要回报之一,植物与动物之间视觉信号的协同进化关系是进化生物学领域中一个备受关注的问题。自然界中绝大多数花蜜是无色液体,但有少数植物的花蜜呈现令人注目的不同色彩。尽管1785年希腊诗人就记载了有色花蜜现象,但这种奇特的花部特征长期被人们忽视,直到近年来才开始受到关注。目前全世界已知有色花蜜植物仅68种,其中绝大多数种类分布于南半球热带和亚热带地区,关于引起花蜜着色的化学物质和其生态学功能和机制的研究鲜有报道。

  最近,中国科学院昆明植物研究所张凤萍博士、蔡祥海博士、王红研究员和李德铢研究员等组成的跨学科研究团队对中国-喜马拉雅地区已知唯一具有色花蜜的唇形科木本植物米团花(Leucosceptrum canum Smith)的传粉与化学生态学开展了深入研究。研究发现,米团花是自交亲和植物,但需要依靠传粉者提高繁育成功,短喙的蓝翅希鹛和灰腹绣眼鸟是其有效的传粉者。在米团花有色花蜜中分离出一种紫色的花青素,该化合物在天然花蜜中为首次报道,并确认了其在引起花蜜产生颜色过程中所起到的关键作用。研究还发现,该植物通过花蜜的色彩和动态变化来吸引鸟类传粉者,并影响其行为,即通过花在不同发育阶段中蜜的“可口性”,以及泌蜜量变化和颜色呈现作为精确的取食信号,在取食花蜜过程中有效地提高了传粉效率。

  研究论文以Dark purple nectar as a foraging signal in a bird-pollinated Himalayan plant为题,于9月15日在线发表在国际著名杂志《新植物学家》(New Phytologist)上。该刊主编和审稿专家对文章给予了高度评价,认为该项研究设计非常精细,对有色花蜜的生态功能和机制研究具有非常高的科学价值,为花蜜着色作为对有效传粉者的视觉吸引和取食信号及其进化意义的研究开辟了一条崭新的途径。

  该研究得到了973项目(2007CB411600)和中国科学院“西部之光”人才培养计划(292010312D11036)等项目的支持。