研究揭示传粉模式改变重塑了榕属花粉形态的进化
协同进化过程在多大程度上塑造了协同进化双方形态特征的进化?这是进化生物学家们长久以来关注的焦点问题之一。花粉是有花植物的重要繁殖特征,同时也承载着植物与其传粉者协同进化过程中的直接选择压力。现今花粉形态是植物自身系统发生的直接体现,还是传粉者选择修饰的结果?传粉模式的改变会对植物花粉形态的进化造成怎样的影响? 中国科学院西双版纳热带植物园动植物关系组王刚博士等人在杨大荣研究员和陈进研究员的共同指导下,以西双版纳地区常见的25种榕树-榕小蜂共生系统为研究对象,通过扫描电镜来观察榕树花粉各特征、花药胚珠比值的统计来确定榕树传粉模式,通过系统发育树的建立来确定榕树系统进化关系,并在此基础上进行了系统发育独立回归和分类特征间的进化相关检验,以期对上述问题有更深入解答。 研究发现:榕属植物的花粉具有三种形态(椭球体、圆柱体和球体)和三种纹饰类型(光滑状、皱纹状和皱纹-颗粒混合状);椭球体和皱纹状是主导特征;17种主动传粉类......阅读全文
研究揭示传粉模式改变重塑了榕属花粉形态的进化
协同进化过程在多大程度上塑造了协同进化双方形态特征的进化?这是进化生物学家们长久以来关注的焦点问题之一。花粉是有花植物的重要繁殖特征,同时也承载着植物与其传粉者协同进化过程中的直接选择压力。现今花粉形态是植物自身系统发生的直接体现,还是传粉者选择修饰的结果?传粉模式的改变会对植物花粉形态的进化造
华南植物园首次发现专性传粉昆虫能分解孢粉素
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
版纳植物园鼠尾草花结构与传粉忠实性研究取得进展
植物与传粉者的互作关系一直是植物生态学家研究的热点,这种互作关系普遍被认为体现了双方的利益冲突。传粉者的进化方向是力图通过最经济的方式,即在最短时间内消耗最少的体能获取最大的回报;而被传粉植物的进化动力则是通过最低的代价,有效地接受和输出花粉,即尽可能提高其异交率和繁殖成功。研究表
华南植物园传粉生物学研究获新成果
对大多数的开花植物来说,需要将一朵花里面的花粉搬运到另一朵花的柱头上,才有可能完成雌雄交配,并产生后代,而搬运花粉的任务,多数情况下需要动物来完成。在动物协助植物传粉的同时,多数植物为动物提供花粉、花蜜等作为报酬。也有一些植物为传粉昆虫提供产卵场所,如榕树、丝兰以及
科学家揭秘凤仙花的进化史和传粉适应性
近日,Journal of Systematics and Evolution在线发表了武汉植物园胡光万团队、湖南师范大学丛义艳团队与四川大学生命科学学院余岩团队合作的研究论文。该研究以凤仙花属为研究对象,探讨了该属宏观性状及孢粉学的演化,进一步讨论了花形态与传粉者的关系。凤仙花属,隶属杜鹃花目凤仙
科学家揭秘凤仙花的进化史和传粉适应性
近日,Journal of Systematics and Evolution在线发表了武汉植物园胡光万团队、湖南师范大学丛义艳团队与四川大学生命科学学院余岩团队合作的研究论文。该研究以凤仙花属为研究对象,探讨了该属宏观性状及孢粉学的演化,进一步讨论了花形态与传粉者的关系。凤仙花属,隶属杜鹃花目凤仙
科学家揭秘凤仙花的进化史和传粉适应性
近日,Journal of Systematics and Evolution在线发表了武汉植物园胡光万团队、湖南师范大学丛义艳团队与四川大学生命科学学院余岩团队合作的研究论文。该研究以凤仙花属为研究对象,探讨了该属宏观性状及孢粉学的演化,进一步讨论了花形态与传粉者的关系。 凤仙花属,隶属杜鹃
我国学者首次发现了被子植物中水介导的受精机制
在最早期的植物类群绿藻中,受精过程是在水中实现的。苔藓植物和蕨类植物虽然登上了陆地,但是受精过程依然离不开水。水介导的受精系统因此也被认为是早期陆生植物特有的受精系统,但这种受精系统在演化过程中限制了植物的扩张,对于其陆生生境是不适应的。相比之下,种子植物不再直接传递精子,而是演化出利用动物和风
版纳植物园花柱运动机理研究获新进展
花柱多态性的进化与维持是自达尔文以来植物进化生态学研究的热点。花柱卷曲性(Flexistyly)是一种出现在姜科山姜属和砂仁属植物中的独特的花柱二态性。这一花柱二态性的独特之处,在于它集交互性雌雄异位和异型雌雄异熟于单一花部策略中。具有这一花部策略的植物种群包括两种表型的个体:花柱
被子植物运动式雌雄异位研究取得进展
柱头和雄蕊的空间隔离(雌雄异位)是被子植物一种有效减少雌雄干扰和阻止自交的策略,然而雌雄异位也可能导致传粉者无法有效地同时接触到花的性器官而降低传粉效率。雌雄异位的开花植物如何解决这种冲突一直很少被探究。在中国科学院武汉植物园植物繁殖生态学学科组研究员杨春锋指导下,研究人员详细研究了金疮小草开花
我国学者在被子植物运动式雌雄异位研究中取得进展
柱头和雄蕊的空间隔离(雌雄异位)是被子植物一种有效减少雌雄干扰和阻止自交的策略,然而雌雄异位也可能导致传粉者无法有效地同时接触到花的性器官而降低传粉效率。雌雄异位的开花植物如何解决这种冲突一直很少被探究。在中国科学院武汉植物园植物繁殖生态学学科组研究员杨春锋指导下,研究人员详细研究了金疮小草开花
版纳植园揭示传粉榕蜂从互惠共生向欺骗寄生演化的机制
互惠共生是两种不同的生物从相互合作中受益,形成稳定的合作关系。科学研究已经发现互惠共生从不同尺度上影响全球生态过程,然而物种间互惠关系的获得、维持或丢失的演化机制仍是重要的未解之谜。 互利是互惠共生系统的基石 榕树-传粉榕小蜂在繁殖上高度依赖,形成了最严密、最具代表性的互惠共生系统。榕属植
版纳植物园报春花属植物传粉生态学研究取得新进展
花柱异长(Heterostyly)存在于被子植物的28个科中,是指在一个居群内,根据雄蕊和雌蕊的高度可以区别出两种或者三种花的表型,而花表型之间雌雄蕊的高度是互补的。其中两型花柱 (Distyly) 比三型花柱 (Tristyly) 普遍,两型花柱植物的长花柱表型具短的花药和高位柱头,而短花柱表
研究揭示植物与熊蜂传粉互作的共振关键点
近日,中国科学院昆明植物研究所王红研究团队联合中山大学以及美国、瑞典的科研人员,以列当科马先蒿属植物为模型,整合生物力学、昆虫行为学和传粉生态学等多学科研究手段,发现了花与熊蜂之间的共振关键点,揭示了蜂振传粉中植物与传粉者之间的振动力学耦合机制,解析了花的生物力学特性在塑造植物-传粉者互作中的重
华南植物园对榕树与传粉昆虫共生体系研究获重要进展
榕属(Ficus)植物统称为榕树,广泛分布于热带、亚热带地区,全世界约750种。榕树和榕小蜂组成了迄今为止所知道的联系最密切的互利共生系统,雌性榕小蜂为榕树传粉,榕树为榕小蜂提供繁衍和栖息的场所,这种协同关系已延续了几千万年,是人们研究生物协同进化规律和进化历史的完美范例。
昆明植物所在高山植物进化适应机制研究中取得新进展
高山地区环境恶劣,如生长季节短、低温、强降水、强紫外辐射等, 但是全球高山地区却拥有较高的生物多样性。这些植物如何在严酷的环境中实现成功繁殖,是进化生物学的热点问题,也是理解高山植物多样性形成机制的基础。面对这些胁迫因子,高山植物进化出了高度特化的结构,如温室结构、绵毛结构等,倍受广大植物学
开花与传粉过程的观测实验
实验方法原理有性交配决定了种群水平的基因传递,因而对植物的进化有若深刻的影响,而被子植物中有着多种多样的交配方式。通常把同一朵花内的传粉称为自花传粉,把不同花之间的传粉称为异化传粉同一植株上的花内传粉与花间传粉并没有带来不同的遗传学效应,本质上都是“自交”,只有小同植株之间的传粉和受精才是“异交”。
开花与传粉过程的观测实验
实验方法原理:有性交配决定了种群水平的基因传递,因而对植物的进化有若深刻的影响,而被子植物中有着多种多样的交配方式。通常把同一朵花内的传粉称为自花传粉,把不同花之间的传粉称为异化传粉同一植株上的花内传粉与花间传粉并没有带来不同的遗传学效应,本质上都是“自交”,只有小同植株之间的传粉和受精才是“异交”
开花与传粉过程的观测实验
实验方法原理 有性交配决定了种群水平的基因传递,因而对植物的进化有若深刻的影响,而被子植物中有着多种多样的交配方式。通常把同一朵花内的传粉称为自花传粉,把不同花之间的传粉称为异化传粉同一植株上的花内传粉与花间传粉并没有带来不同的遗传学效应,本质上都是“自交”,只有小同植株之间的传粉和受精才是“异交”
臭氧污染威胁植物健康并阻碍传粉
在过去几十年里,臭氧污染的加剧一直在阻碍授粉,影响了植物和传粉者的生计。现在,南京信息工程大学应用气象学院教授金小龙(Evgenios Agathokleous)和冯兆忠合作,解释了过量臭氧如何破坏植物的叶子,改变其开花模式,并对传粉者发现花朵造成障碍。相关研究近日发表于《生态学和进化趋势》期
版纳园榕树榕小蜂共存化学生态学机制研究取得进展
钝叶榕果实与榕小蜂 在最为典型的互惠共生体系植物-昆虫育幼传粉系统中,植物和昆虫的繁殖都直接依赖于对方,联系两者的“信号”是维持该系统稳定共存的关键。榕树与其专性传粉昆虫榕小蜂组成了高度专一的植物-昆虫育幼传粉系统,榕树依靠榕小蜂传粉产生种子,并为榕小蜂提供繁育场所。在该系统中,榕
动物的定向选择介绍
与陆生植物必须固着生活不同,绝大多数动物(无论水生或陆生)需主动寻找食物、猎物或配偶,因此普遍具有自由移动的能力(一些鸟类、鱼类、斑马等还能成群结队进行壮观的季节性迁徙)。所有的绿色植物都是为了光合作用而生,而所有的动物都直接或间接为了获得植物合成的有机物而生。植物之间的关系相对简单,主要是为了光、
关于动物的定向选择介绍
与陆生植物必须固着生活不同,绝大多数动物(无论水生或陆生)需主动寻找食物、猎物或配偶,因此普遍具有自由移动的能力(一些鸟类、鱼类、斑马等还能成群结队进行壮观的季节性迁徙)。所有的绿色植物都是为了光合作用而生,而所有的动物都直接或间接为了获得植物合成的有机物而生。植物之间的关系相对简单,主要是为了光、
100多年来,植物和传粉者之间发生了巨大变化
传粉昆虫和其他某些动物对植物授粉具有重要功能。没有这些花卉访客,许多野生植物的繁殖情况会很差,或者根本不能繁殖,进而可能会影响生态系统。据悉,超过四分之三的重要作物是依靠传粉者才能实现优质、高产,失去传粉者将导致高达数十亿美元的经济损失。 研究人员们担心,气候变化和土地利用等人类影响可能会导致
王瑞武小组发现植物也会用“胡萝卜加大棒”策略
记者近日从中科院昆明动物研究所获悉,该所研究员王瑞武课题组发现,植物合作系统的优势方可能通过惩罚机制来抑制投机个体或行为的扩散,奖励那些主动合作的个体或行为,即使用“胡萝卜+大棒”的策略。该成果近日在线发表于《生态学》。 据介绍,经典理论认为,合作系统的投机个体在进化的过程中,演化出了与其
植物花粉生活力测定
在育种工作中,有时需要将花粉保存一段时间。虽然人们已经知道,花粉保存以温度较低(0~15℃),空气湿度稍干(不能太干)、黑暗条件下为宜。但是各种不同植物花粉寿命长短相差悬殊,这一是由花粉本身的特征决定的,二是由贮藏条件决定的。一般来说,禾谷类作物花粉的寿命较短,自花授粉植物花粉的寿命尤其短,如小麦在
植物花粉形态观察研究实验
实验方法原理通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察植物表面的细微形态的科学称为微形态学。微形态学的研究内容很广泛,从植物体茎叶表皮细胞形状和排列、外层细胞壁的突起到叶片表皮毛、气孔器、腺体的结构和形态以及果实、种子和花粉表面的枯细结构,其中研究植物花粉形态与结构的学科称为孢粉学。孢粉学的发展对现代植物分
植物花粉形态观察研究实验
实验方法原理 通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察植物表面的细微形态的科学称为微形态学。微形态学的研究内容很广泛,从植物体茎叶表皮细胞形状和排列、外层细胞壁的突起到叶片表皮毛、气孔器、腺体的结构和形态以及果实、种子和花粉表面的枯细结构,其中研究植物花粉形态与结构的学科称为孢粉学。孢粉学的发展对现代植物
植物花粉形态观察研究实验
实验方法原理:通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察植物表面的细微形态的科学称为微形态学。微形态学的研究内容很广泛,从植物体茎叶表皮细胞形状和排列、外层细胞壁的突起到叶片表皮毛、气孔器、腺体的结构和形态以及果实、种子和花粉表面的枯细结构,其中研究植物花粉形态与结构的学科称为孢粉学。孢粉学的发展对现代植物
我国研究人员发现最早的有花植物昆虫传粉证据
人类的大部分食物来自被子植物(开花植物),而90%以上的被子植物需要昆虫授粉。如此重要的授粉行为是什么时候开始在地球上出现的呢?中国科学院南京地质古生物研究所科研人员在缅甸琥珀中的新发现,为最早的被子植物虫媒传粉提供了直接证据。相关研究于11月12日在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上