尖萼耧斗菜的传粉生物学研究.PDF

尖萼耧斗菜的传粉生物学研究 崔桐 王新风 张露丹 孙帅 王婕 张翠 郭丽丽 王潇 赵雪 摘要：尖萼耧斗菜（Aquilegia oxysepala Trautv .et C.A.Mey. ）隶属于毛茛科 （Ranuncuaceae ）耧斗 菜属 （Aquilegia ），为多年生草本，广泛分布于朝鲜半岛、俄罗斯东南部和我国东北地区。尖萼 耧斗菜的变种黄花尖萼耧斗菜的出现以及进化，都与其传粉机制有密不可分的关系。本实验中， 我们着重对尖萼耧斗菜及其变种的传粉机制进行研究，希望能借此为探求尖萼耧斗菜的进化规 律做出贡献。 关键字：毛茛科；尖萼耧斗菜；黄花尖萼耧斗菜；传粉生物学；遗传结构；进化规律 0 引言 尖萼耧斗菜 （Aquilegia oxysepala Trautv.et C.A.Mey. ）隶属于毛茛科 （Ranuncuaceae ）耧 【】 1 斗菜属 （Aquilegia ）。该属共有约70种，广泛分布于欧洲、北美洲与亚洲等地区 ，多年生 草本植物，全草可入药，具有通经、活血散瘀的功效。尖萼耧斗菜生于林下、林缘及山麓草 地，广泛分布于朝鲜、俄罗斯及我国东北。在我国主要分布于黑龙江、吉林和辽宁省等地区， 【 】 2,3 其主要生长于海拔450 －l000米的山地杂木林边和草地中 。尖萼耧斗菜种内包括紫花尖 萼耧斗菜和变种黄花尖萼耧斗菜，其中，下端延伸的距和萼片为紫红色的为紫花尖萼耧斗菜； 花瓣、距及萼片均为黄白色的为黄花尖萼耧斗菜。经实地调查发现，在我国黑龙江省以紫花 尖萼耧斗菜为主，辽宁省以黄花尖萼耧斗菜为主，而吉林省两种均有分布。 由此可知，尖萼耧斗菜是研究物种形成与适应性分化的优良材料。因此，在本实验的研 究中我们从传粉生物学角度对尖萼耧斗菜与黄花尖萼耧斗菜进行研究。传粉生物学的研究不 仅对理解物种的繁育系统、居群的遗传结构、物种分化、种群的生态特征均具有重要意义， 同时也为研究协同进化和生物地理区系分布提供着直接和必不可少的证据，是目前进化生物 【】 4 学和生物地理学研究的热点之一 。 植物的进化不仅受到自身基因结构的影响，还受到外界环境对植物的选择作用，除了气 候、地理条件等因素外，传粉动物与显花植物之间的协同进化也是影响植物进化的重要因素。 传粉动物对显花植物的影响主要表现在以下几个方面：传粉动物在活动时间和地理分布上的 差异；传粉动物对花朵形态、颜色或气味上的选择性差异；传粉动物对花粉或花蜜等物质的 采食性差异；传粉动物在体型和数量上的差异。显花植物与传粉动物之间通过长时间的选择 和适应，逐步形成一整套相互获利的生存机制和进化特征，彼此建立了一系列专一或不完全 专一的依赖关系，显花植物在对花器官的调整来适应传粉动物传粉行为的过程中经过长时间 的驯化，就有可能在基因结构上发生改变，从而有别于原有物种，进而产生生殖隔离形成新 物种。 耧斗菜因其表型的多样性和生境分布的广泛性，所以是研究适应辐射进化的理想材料， 成为近期遗传学、染色体组学和基因组学研究的焦点，学者们旨在将物种发展为生态与进化 【】 1 研究的模式植物 。在长白山地区主要存在紫色与黄色两种颜色的尖萼耧斗菜，它们在颜 色形态上已有差别，本实验旨在通过对两种颜色的尖萼耧斗菜进行传粉生物学研究，根据对 照试验，定点观察传粉者的不同