重要发现！辰山植物园正式报道唇形科首例延迟自交现象

花与昆虫的博弈

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，并以“Occurrence and Prevention of Delayed Autonomous Selfing in Salvia umbratica (Lamiaceae)”为题于7月26日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，该研究得到上海市绿化和市容局辰山专项及中科院战略生物资源课题等项目的资助。

植物与传粉动物的关系是自然界最吸引人的现象之一。花开花谢于人类而言是缤纷美丽的循环往复，而对有花植物来说，这个过程是为了传宗接代，花的形成对于植物吸引传粉者、完成传粉受精，结实和传播都起着核心功能。

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，而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，鼠尾草的唇形花冠，色彩丰富的下唇，尤其是杠杆状雄蕊与传粉蜂类——熊蜂和蜜蜂等的传粉行为完美匹配，使得其具备了精确、高效而稳定的传粉机制，鼠尾草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，缩短花寿命以节约成本或资源。

为了验证这一假设，研究人员在野外环境和辰山温室设置了不同实验处理，分别对存在和隔离传粉者，隔离传粉者的自交过程（测量随时间变化的柱头与花粉囊的距离）和结实率，野外访花昆虫传粉次数、传粉频率和传粉效率，以及达到充足授粉所需要的花粉数量等一系列实验进行观测统计分析，结果充分证明了荫生鼠尾草确实具有延迟自交的能力，同时比大多数具备这种能力的植物更“聪明”，那就是一旦开花初期有传粉者出现，仅仅需要一次有效授粉，延迟自交即终止，而不是像其他物种无论前期异交是否成功，延迟自交都会发生，它具备了主动调整花寿命的能力，是一种更加灵活而经济的繁殖策略，也是延迟自交在唇形科中的首次报道，完美的验证了科研人员的假设。

辰山植物园园艺景观部肖汉文和黄艳波为共同第一作者，魏宇昆高级工程师和中国科学院昆明植物研究所马永鹏研究员为共同通讯作者，英国圣安德鲁斯大学Richard Abbott教授对论文发表也做出了重要贡献。该研究得到上海市绿化和市容局辰山专项（G162408, G172410, G182409），中科院战略生物资源课题（ZSZY-001）等项目的资助。

文/图：魏宇昆，肖汉文

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2、公交松江95路、松朱线可至2号门。

3、公交松江95路可至3号门。

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（一、二号门以红圈标示）

便民信息

在辰山植物园一号门及二号门游客服务中心免费提供以下服务：

（1）轮椅租借（押金500元）；

（2）婴儿手推车租借（押金300元）；

（3）拐杖租借（押金100元）；

（4）雨伞租借（押金100元）；

（5）问询；（6）针线包；

（7）哺乳室；（8）开水；

（9）导游手册；（10）无线网络覆盖；

（11）自助手机充电。

原标题：《重要发现！辰山植物园正式报道唇形科首例延迟自交现象》

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