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華南植物園首次發(fā)現(xiàn)專性傳粉昆蟲能分解孢粉素

2011-05-09 08:57:08         來源:中科院華南植物園     瀏覽次數(shù):

  孢粉素(sporonpollenin)是孢子和花粉外壁的主要成分,主要由脂肪酸及碳水化合物構(gòu)成,但是其準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)仍然不清楚。孢粉素的性質(zhì)堅(jiān)固,能抗化學(xué)及生物分解,同時也不溶于無機(jī)和有機(jī)溶劑。孢粉素的這種特性是孢粉化石能保存上百萬年的主要原因。雖然許多昆蟲取食花粉表面的脂類或通過花粉萌發(fā)孔獲得花粉內(nèi)的營養(yǎng)成分,但是到目前為止沒有任何動物能破壞孢粉壁。

  中科院華南植物園系統(tǒng)與進(jìn)化生物學(xué)研究領(lǐng)域張奠湘研究組的羅世孝博士等對葉下珠科的越南葉下珠(Phyllanthus cochinchinensis)和水油甘(P. rheopyticus)開展傳粉生態(tài)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),兩種未被描述的角麥蛾(Deltophora) sp。1和sp。2分別是越南葉下珠和水油甘的唯一傳粉昆蟲。兩種葉下珠屬植物與傳粉角麥蛾之間形成了兩對專性互利傳粉關(guān)系。角麥蛾在訪問植物雄花時吸取花蜜及收集花粉,在訪問雌花時會為植物完成傳粉。角麥蛾成蟲以寄主植物的花蜜和花粉為食,并產(chǎn)卵于寄主植物上,其幼蟲以取食寄主植物嫩葉為發(fā)育營養(yǎng),而寄主植物依賴其唯一的傳粉昆蟲來完成傳粉,傳粉者與寄主植物間形成了一對一互利共生關(guān)系。

  對角麥蛾研究最令人驚奇的發(fā)現(xiàn)是,角麥蛾口器分泌的一種分泌物能分解孢粉素和融解花粉。這是首次發(fā)現(xiàn)有昆蟲(甚至可以說動物)能分解孢粉素和融解花粉。同時還發(fā)現(xiàn),傳粉昆蟲角麥蛾不但具有特殊的訪花行為,而且具有獨(dú)特的口器結(jié)構(gòu)。角麥蛾特殊的訪花行為和獨(dú)特的昆蟲口器結(jié)構(gòu),為專性互利共生物種間往往演化出獨(dú)特的行為與特殊的適應(yīng)結(jié)構(gòu)又提供了一個新的案例。

  這一新的發(fā)現(xiàn)剛剛在線發(fā)表在科學(xué)雜志PLoS ONE上。這是繼羅世孝博士及其合作者在2010年發(fā)現(xiàn)基部被子植物“八角屬植物與傳粉癭蚊協(xié)同進(jìn)化(Luo et al. 2010, Am. J.Bot. 97: 1220-1228)”后在植物與傳粉昆蟲協(xié)同進(jìn)化研究方面的又一重要發(fā)現(xiàn)。

 

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