研究发现紫外辐射影响高山植物花部特征演化

2014-4-08 14:18 来源: 中国科学报
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  近日,中科院昆明植物研究所博士研究生张婵在导师杨永平和段元文研究员的指导下,发现紫外UV-B辐射在青藏高原和周边地区高山植物花部特征的进化过程中起到了非常重要的作用。该研究成果在线发表于《科学报告》杂志。

  植物的花部特征多样性和演化通常由生物和非生物因子的选择压力共同决定。在众多的非生物因子中,雨水会冲刷掉部分花粉、降低花粉的活力并稀释花蜜浓度,直接或间接改变植物的繁殖适合度。

  同时,强烈的紫外辐射,特别是UV-B也会降低花粉的活力,强烈的紫外辐射是高山环境的典型特征之一。前期研究发现,铃铛子在花期花梗弯曲是为了避免高山环境中频繁降雨和强烈的紫外辐射对花粉活力的影响。表明紫外辐射对高山植物的花部特征演化施加了一定的选择压力。

  研究人员根据植物的花部特征将其分为两种类型:一类是保护型植物,这类植物的花粉受花部结构,如苞片、退化的雄蕊或者花瓣等的保护,从而避免直接接受UV-B辐射;另一类为暴露型植物,这类植物的花粉直接暴露在UV-B辐射下。

  研究发现,暴露型和保护型植物相应的花部结构对UV-B辐射的阻挡程度没有显著差异。而花粉萌发实验表明,大多数高山植物的花粉对UV-B辐射都较敏感,但是保护型植物的花粉比暴露型植物敏感性更强。花粉对紫外辐射的敏感与花粉受到花部结构的保护显著相关。