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毛地黄鼠尾草在不同授粉条件下的繁殖成功与花性状选择

2022-07-08张勃孙淑范

草业学报 2022年5期
关键词:植物

张勃,孙淑范

(甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃 兰州 730070)

普遍认为,被子植物花的多样性进化在很大程度上是由传粉者介导的自然选择所驱动[1-3]。近年来,大量的进化生态学研究显示,植物花性状选择在自然种群普遍发生[4],传粉者类群的转变在植物物种或种群分化中发挥着关键作用[5-6]。但是,目前有关植物传粉者介导选择的定量估测研究相对较少[7-8],从而限制了对传粉者作为选择媒介(selective agent)促进花表型进化过程的理解。

花表型选择发生,需要同时满足两个基本条件:首先,植物的花性状表达(trait expression)在自然种群中存在个体间的变异性[9];其次,不同的花性状能通过与选择媒介(如传粉昆虫)的互作引起个体间繁殖适合度(reproductive fitness)的变异[10]。也就是说,当种群内不同个体因为花性状变异而获得不同的传粉机会(或效率),从而导致个体间繁殖适合度存在差异时,传粉者介导的选择才能够发生[5]。植物通常有两类花性状会通过影响昆虫传粉而受到传粉者选择[11-12]。一类是花吸引(传粉昆虫)相关性状,如花大小、数量[13]和花报酬[14]等,这类性状可通过影响昆虫访花频率影响植物个体的传粉机会,进而影响其繁殖成功。另一类是植物的花部结构性状[15],特别是花药和柱头的相对位置以及花冠结构等,这类性状可通过与传粉者的机械互作影响植物的传粉效率和交配成功[16],从而影响其繁殖适合度。

鼠尾草(Salvia)是唇形科(Lamiaceae)最大的一个属,被认为是研究植物花适应性进化的理想类群[17]。……

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