没有昆虫来传粉,栽植于温室中的荫生鼠尾草居然也有很高的结实率,背后的奥秘就是延迟自交现象。日前,辰山植物园科研团队于国内首次正式报道了唇形科首例延迟自交现象,相关成果在线发表于国际知名植物学期刊Frontiers in Plant Science,引起同领域学者的兴趣和广泛关注。
植物大致有3种交配形式,一种是主动自交,也就是不需要借助传粉者,同朵花中的雌雄蕊进行授粉;
另外一种是异交,它们需要借助传粉动物或其他环境因子,将一朵花中的雄蕊花粉带给另一朵花的雌蕊,完成授粉;
第3种形式就是上述两种情况同时存在,当植物面临传粉者不足时,可以灵活地采用不同交配方式,异交增加后代的遗传多样性和适应环境变化的潜力,自交满足基本的繁殖保障。
其中,最有利的选择大概就是延迟自交了,也就是如果传粉者异交的机会丧失了,再进行主动自交。目前,延迟自交已在40科56属68种植物中有过正式的报道。
辰山植物园鼠尾草研究组在长期的野外调查和传粉研究中发现,鼠尾草具备精确、高效而稳定的传粉机制,似乎是为了异交进化而来,然而谁会想到,它们还“留了一手”。
一次偶然的经历,让研究人员发现,没有传粉昆虫的访问,栽植于温室中的荫生鼠尾草居然也有很高的结实率,这不禁让人猜测,这种鼠尾草可能具有很强的主动自交能力,能够更好地适应环境变化。也许正是基于此,荫生鼠尾草演化为一年生物种且为同类群中分布最东及最北的物种。
科研人员怀着好奇并由此提出假设:大多依赖传粉者的少胚珠的(≤4粒)唇形科鼠尾草属植物也存在延迟自交现象,并且只需一次有效访花就足够受精,从而终止主动自交,缩短花的寿命以节约成本或资源。