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科研進(jìn)展
昆明植物所在植物對(duì)花蜜和花色素重吸收研究中取得新進(jìn)展 文章來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2020-09-30 | 作者:任宗昕,王紅 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 花朵凋落這一自然現(xiàn)象一直受到了人們的關(guān)注?!奥浼t不是無(wú)情物,化作春泥更護(hù)花”,清代詩(shī)人龔自珍在《己亥雜詩(shī)》中的著名詩(shī)句就描述過(guò)花朵凋落和母體植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)利用。 花朵作為植物重要的繁殖器官,是植物繁衍的重要資源投資。通常蟲(chóng)媒傳粉的花朵往往具有大的花展示和生物量,并提供豐富的花蜜報(bào)酬、艷麗的色彩吸引傳粉動(dòng)物為其傳粉。從植物自身能量投入的角度看,花朵重量、花蜜的分泌量和糖濃度,以及花色素的產(chǎn)生都需要投入大量的能量和資源?;圩鳛榛ǘ涮峁┙o傳粉者的能量報(bào)酬,往往消耗了植物體本身大量的資源,Pyke (1991)在Nature雜志上發(fā)表的研究表明,花蜜占到了植物能源的37%。因此,植物對(duì)繁殖資源的投資和回收利用對(duì)于其繁殖適合度(結(jié)實(shí))有著重要的意義?;鄣姆置谕且粋€(gè)動(dòng)態(tài)的分泌與回吸的過(guò)程,已有的報(bào)道發(fā)現(xiàn)很多植物能回吸其花朵萎蔫后尚存的花蜜。然而,植株是否能夠回收花色素尚缺乏實(shí)驗(yàn)證據(jù)。植物的花朵可以分為不凋落和凋落兩類,凋落型的花朵往往有大量的花瓣凋落到地上,而對(duì)這類凋落型植物的花朵是否能回吸花蜜和回收花色素尚未見(jiàn)研究報(bào)道。 近日,王紅研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院國(guó)際人才計(jì)劃訪問(wèn)學(xué)者(PIFI 計(jì)劃)Graham Pyke和Klaus Lunau教授合作,以中國(guó)西南山地亞高山森林中的大白花杜鵑(Rhododendron decorum)為研究對(duì)象,開(kāi)展了花蜜和花色素的分泌動(dòng)態(tài)和回收的研究。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)大白花杜鵑開(kāi)花植株進(jìn)行標(biāo)記,測(cè)量從初花期到凋落的不同開(kāi)花時(shí)間段花朵的花蜜量和糖濃度的變化;同時(shí),利用研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)明的偽彩色攝影技術(shù)(false-colour photography),測(cè)量花朵凋落前后花色的變化。研究表明,花朵的花蜜量和糖濃度在開(kāi)花過(guò)程中不斷積累,但在凋落前,花朵回吸了所有的糖和水分。指示色素沉積的藍(lán)色光通道的值數(shù)顯著大于其它光通道,這說(shuō)明花朵有明顯的色素沉積,但花朵凋落前后花色并沒(méi)有明顯的變化。深入揭示大白花杜鵑不同花資源的投資和回收機(jī)制,還需要進(jìn)一步確定糖和色素分子的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。本研究為進(jìn)一步深入開(kāi)展植物花部能量循環(huán)機(jī)理提供了重要線索和理論基礎(chǔ)。 這正是落花有意,沒(méi)有帶走花蜜,卻保留了她美麗的容顏。研究成果以“Salvage of floral resources through re-absorption before flower abscission”為題,在Scientific Reports上在線發(fā)表,Graham Pyke教授為第一作者,任宗昕副研究員為共同通訊作者。本研究由中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng) (XDB31000000)和中國(guó)科學(xué)院國(guó)際人才計(jì)劃訪問(wèn)學(xué)者(PIFI)計(jì)劃(2019VBA0037,2020VBA0004)資助,并得到昆明植物研究所麗江森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站的大力支持。
圖1. 大白花杜鵑(Rhododendron decorum)
圖2. 花朵凋落前后花蜜糖含量比較
圖3. 基于偽彩色攝影技術(shù)比較花朵凋落前后不同光通道色素值的差異 (責(zé)任編輯:李雪)
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