盗蜜对花柱异长植物性系统维持与演化的影响

盗蜜现象普遍存在于有花植物中，尤其是在具有管状花和带距花的植物中。大部分的花柱异长植物都具管状花，由于低位性器官深藏于花冠管基部，正常的传粉途径可能产生有利于高位性器官之间的不对称花粉流。不对称的花粉流可能直接影响花柱异长性系统的维持和演化，导致不同的表型偏向不同的功能性性别进化，最后导致单性花的产生，该进化途径已被广泛认为是雌雄异花产生的途径之一。而盗蜜行为往往发生在花冠管中部，盗蜜孔刚好位于两型花柱植物高位和低位的繁殖器官之间，前期研究表明盗密者会专一的把长花柱表型的花粉传到短花柱表型的柱头上，一定程度上弥补了正常传粉的单向花粉传播，对花柱异长性系统的维持和进化可能具有重要的作用。本项目拟探讨盗蜜传粉导致的不对称花粉流将如何影响花柱异长性系统的维持和进化，能够深入了解植物花柱异长性系统的起源、有花植物和其传粉昆虫相互关系的多样性、以及这种多样性在推动植物繁育系统进化过程中的重要作用。

本项目的研究目标是深入了解盗蜜所产生的不对称花粉流如何影响花柱异长系统的维持和演化，经过三年的研究，基本达成了预期的目标，但是研究结果较出人意外。在前期工作中，我们在偏花报春中发现盗蜜的熊蜂专一性的给短花柱授粉，项目实施期间又发现了食蚜蝇主要给长花柱授粉，熊蜂和食蚜蝇镶嵌分布于香格里拉，导致不同的居群两型相对的自然结实情况随着这两种传粉昆虫的比例而变化。当熊蜂为主要传粉昆虫，短花柱有更高的雌性适合度；当食蚜蝇为主要传粉昆虫，长花柱有更高的雌性适合度；二者均为重要的传粉昆虫时，长花柱和短花柱自然结实没有显著差异。而添加花粉实验证明两种表型在所有个居群均不存在性别专化。以上研究结果就说明盗蜜的熊蜂和食蚜蝇同时产生的方向相反的不对称花粉流维持了偏花报春性两型花柱繁育系统的稳定。利用项目资助，我们还开展了长柄象牙参繁殖生态学研究，发现一种新的主动自交机制。本项目的研究结果为异长花柱的维持机制的研究提供了新的视野，具有较强的科学意义，同时该项目的实施对本课题组人才建设方面起到了十分积极的作用。