干旱和花粉强度对种子生产的相互作用
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干旱和花粉强度对种子生产的相互作用

开花植物的种子生产受水分供应和花粉沉积的影响,但这些因素之间是否存在相互作用?

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在开花植物中,花粉沉积和植物资源的可用性会限制种子生产,但很少考虑这些因素之间的相互作用。 通常使用恒定水平的花粉强度来评估环境对种子生产的影响。 然而,由于到达柱头的花粉量(这里称为花粉强度)因植物和花卉而异,并且环境因素会影响授粉后过程,因此花粉强度很可能与环境因素相互作用影响种子生产。 例如,在干旱条件下,花粉强度可能对种子生产影响不大,因为种子生产受到水分的限制(通过影响胚珠供应),而当水分充足时,接受更多花粉的花朵将有资源生产更多种子.

紫色开放的花朵带有白色斑点。 柱头在长长的紫色茎上伸出花外,看起来几乎像棉花芽。 在聚焦的花朵上,充满花粉的灌木丛与一两个柱头接触。
加州本地人 白花鸡 通常每朵花最多可产生 90 粒种子,但这会受到水分供应和花粉沉积的影响。 图片来源:Recart 和 Campbell。

在他们最新发表的研究中 业务流程, Recart 和 Campbell 研究了加州本土一年生草本植物种子生产中水的有效性和花粉强度之间的相互作用, 白花鸡. 单株的 帕里杨 生产几朵到几百朵花和一个 帕里杨 花通常产生 40 到 90 多粒种子。 花是雌雄同体和自交亲和的,尽管花从异交花粉中产生每个果实更高的种子产量。 自然种群中的植物由蜜蜂、大黄蜂、独居蜂和一些苍蝇授粉。 在他们的工作中,Recart 和 Campbell 进行了一项温室实验,在该实验中,他们控制花粉受体植物的水可用性,并以一定范围的花粉强度对每株植物进行人工授粉。 总体而言,他们对 703 株植物进行了 30 次人工授粉。 对于每一朵手工授粉的花,他们都测量了花粉沉积、种子产量和种子质量。 该实验与旨在记录花粉沉积自然变化的野外观察研究相结合。

他们发现,与经历干旱的植物相比,水分充足的植物中每个果实的平均种子产量高出 21%。 他们指出,干旱减少了额外花粉沉积增加种子产量的范围。 他们建议,这种花粉与种子关系的变化可用于确定植物何时受花粉限制,何时干旱会影响传粉媒介的有效性以及非生物条件对种子生产的影响。 他们希望未来的研究将有助于确定环境条件影响花粉与种子关系的频率。

阅读研究

Recart、Wilnelia 和 Diane R. Campbell。 2021. “可用水量影响花粉强度与种子生产之间的关系。” AoB植物 13(6):plab074。 https://doi.org/10.1093/aobpla/plab074

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作者

William Salter

威廉(谭)·索尔特是悉尼大学生命与环境科学学院和悉尼农业研究所的博士后研究员。他拥有生态学学士学位。

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