植物在盗蜜影响下的花部分化式样及适应机制

盗蜜现象不论在地理范围还是分布类群上都是广泛存在的，无论盗蜜行为对宿主植物适合度产生正的、负的还是中性的影响，或是直接的还是间接的影响，这种现象对植物表型分化的选择压力都是不可忽视的。本项目将以我国特有植物紫堇属的三个分布在神农架地区的种为研究材料，1、通过野外调查统计和人工控制实验检验花的蜜距形态变异对盗蜜结果的影响，揭示盗蜜频率对宿主花部形态所产生选择压力的机制；2、搞清宿主花的传粉系统类型和表型差异影响盗蜜结果的原因，揭示蜜距的变异与传粉模式的选择对花适应盗蜜的重要性；3、通过控制实验搞清盗蜜频率对兼性异交种宿主（Corydalis incisa）子代异交率的影响及子代在个体和群体水平上生活力的差异，揭示宿主植物对交配模式的选择与适应盗蜜环境的相关性。以上述研究结果为基础探讨有距花的蜜距是传粉的利益与盗蜜的代价折中的适应结构、盗蜜频率影响花的表型分化式样和对交配模式的选择这一假说

在项目执行期间，我们从繁殖生态学角度对盗蜜现象的发生和对宿主植物繁殖以及种群遗传结构的影响做了系统研究，我们特别关注了宿主植物的花部分化式样及其对盗蜜的适应机制。研究表明1）植物为提高其传粉的有效性和专一性，其花部分化式样趋向于两侧对称，这将形成两种常见的形态，即长管形如活血丹和海仙花的花，或形成蜜距如紫堇属植物和凤仙花属植物的花，这样的花型有利于专一性访花者并提高了访花效率，长喙昆虫才能以合法的方式有效地取食花蜜并提供传粉。不过，对于另外的具短喙或体型与花不匹配的昆虫来说，他们要想取食这些花的花蜜就得采取非法的访花行为，即利用盗蜜的手段来取食花蜜或者作为蜜偷。2）由于盗蜜对宿主植物的繁殖适合度有多重影响，因此盗蜜对宿主植物花部分化会有选择压力，宿主植物花部分化式样也会回应于盗蜜频率的影响，花冠管或蜜距的长度与盗蜜的频率正相关，这样一来，花管管的长度或蜜距的长度将成为传粉和盗蜜两种访花方式的权衡产物。3）盗蜜率的高低受环境影响，盗蜜对具不同繁育系统的宿主植物的繁殖适合度有不同的影响，这将促使一些宿主植物在不同的盗蜜环境中能够调节自身的异交率，进而调节其种群的遗传结构，即子代的异交率会在一定范围内漂移。项目在研期间共发表SCI论文4篇，另有3篇在审稿或修改阶段。