李杨1,2, 吕晓琴1,2, 伍英1,2, 陈孝旺1,2, 颜国浩1,2, 王晓月1,2*
Yang Li1,2, Xiaoqin Lü1,2, Ying Wu1,2, Xiaowang Chen1,2, Guohao Yan1,2, Xiaoyue Wang1,2*
1 College of Life Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang 550025
2 Key Laboratory of Plant Physiology and Development of Guizhou Province, Guizhou Normal University, Guiyang 550025
摘要: 传粉者介导的花形态变异多集中在特化的传粉系统中,对于广泛分布且泛化传粉的植物,其形态特征以及传粉者类群如何随着地理环境而产生变异,以及二者与经纬度、海拔因子的相关性,目前尚不清楚。我们前期的研究发现川续断科植物川续断(Dipsacus asper)在我国西南地区广泛分布,具有典型的泛化传粉系统,可为探究该问题提供理想材料。本研究以川续断为研究对象,在湖北省、四川省、云南省和贵州省13个野生川续断的集中分布居群开展实验,通过测量植物的形态特征比较了不同居群内和居群间的变异系数;观察每个川续断居群访花昆虫的类型并计算访花频率,测量主要传粉熊蜂的虫体特征;统计川续断不同居群的自然结实率。结果表明,川续断不同居群的形态特征有显著变化,叶片和茎的变异系数较大,而花序大小的变异系数较小,其中小金、建始、盐源和习水居群的花序大于其他居群。川续断主要的传粉者为熊蜂属(Bombus)、蜜蜂属(Apis)、管状蚜蝇属(Eristalis)、蛾蝶类等,其中蜂类是重要的传粉者。川续断不同居群的传粉者类型以及访问频率存在显著差异,小金、建始、盐源和习水居群主要是由虫体较大的熊蜂传粉,川续断花管长和广泛分布的弗里熊蜂(Bombus friseanus)的吻长没有显著相关性。川续断的植株高度、茎、叶、花序大小和弗里熊蜂的虫体长等特征均随着海拔的升高而降低;植株高度、弗里熊蜂的吻长随着经度的增大而增高,茎、叶、花序大小、弗里熊蜂腹部随着经度的增大而减小;叶、花序大小、弗里熊蜂头和胸的厚度、腹部随着纬度的增大而增大,弗里熊蜂的吻长随着纬度的增大而减小。不同地理分布的川续断自然结实率随着经度的增大呈现升高,随纬度的增大呈现显著减小,随着海拔升高呈现增大的趋势。广泛分布的植物形态特征和传粉者的多样性随着地理梯度的变化呈现显著变异,这种变异可能源于植物与传粉者以及环境中经纬度以及海拔因子的共同作用。不同地理环境中植物通过花形态的变化并借助多样化的传粉者,保障自身的繁殖成功。