利用传粉综合征预测:长瓣兜兰模拟繁殖地欺骗雌性食蚜蝇传粉  

Pollination syndromes predict brood-site deceptive pollination by female hoverflies in Paphiopedilum dianthum (Orchidaceae)

作　　者：史军[2,5] 程瑾[2,5] 罗敦 上官法智[4] 罗毅波[1,2] 

机构地区：[1]全国兰科植物种质资源保护中心,北京100093 [2]系统与进化植物学国家重点实验室,中国科学院植物研究所,广西乐业533209 [3]广西雅长兰科植物自然保护区,贵阳500251 [4]贵州大学生命科学学院,深圳518114 [5]中国科学院研究生院

出　　处：《植物分类学报》2007年第4期551-560,共10页Acta Phytotaxonomica Sinica

基　　金：中国科学院创新工程基金(KZCX2-YW-415)~~

摘　　要：在花部进化受传粉者主导这一经典理论影响下,传粉综合征一直被认为是被子植物对应于某些特定传粉者的标志,因此,可以利用传粉综合征来预测传粉者。近年来,这种对应和预测受到多因素影响,以及花部进化理论和传粉者泛化理论的冲击。在本研究中,我们选择长瓣兜兰Paphiopedilum dianthum作为实验材料,来探讨传粉综合征与传粉者的关系以及利用前者预测后者的有效范围。长瓣兜兰具有的一系列特征,同其他依靠假繁殖地欺骗食蚜蝇传粉的兜兰种类相似,包括倒盔状唇瓣,较大的中萼片以及花瓣上的黑色突起和睫状毛,而且长瓣兜兰同这些种类有很近的亲缘关系和相似的生境。根据传粉综合征概念,长瓣兜兰应该是由食蚜蝇传粉,通过模拟繁殖地来欺骗传粉者。为了检验这些预测,我们对长瓣兜兰进行了传粉生物学研究。长瓣兜兰是自交可亲和的物种,不存在自动自交授粉现象,必须依靠昆虫传粉才能结实。结果表明,雌性黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus是长瓣兜兰的主要传粉者,并且这种兜兰是通过模拟繁殖地来欺骗食蚜蝇传粉的。根据本实验结果,我们认为传粉综合征只是对应于不同的传粉选择压力而不是简单对应于传粉者种类,而使用传粉综合征预测时还需要考虑生境和演化历史等因素对花部形态的影响,这样才可能得到有效的结果。In order to explore the relationship between the pollinator and pollination syndromes, and to evaluate the possibility of predicting likely pollinators based on pollination syndromes, the pollination biology of Paphiopedilum dianthum was examined. This species shares a close phylogenetic relationship, similar habit, and a recognizable syndrome of floral features （including helmet-shaped labellum, big dorsal sepal, and black warts or hairs on petals） with other brood-site deceptive Paphiopedilum species. According to the pollination syndrome concept, P. dianthum would be pollinated by hoverflies and attract pollinators with brood-site deception. Results were consistent with this prediction. Paphiopedilum dianthum was mainly pollinated by female hoverflies （Episyrphus balteatus）, and these flies were indeed lured by the false brood-site on the orchid flower. It is suggested that the pollination syndrome may be correlated with pollination selective pressure, but not simply with pollinator species, and that accurate prediction requires consideration of all factors influencing floral characters, including habit and evolutionary history.

关 键 词：传粉综合征 兜兰 选择压力 传粉者 系统发育 生境 保护 

分 类 号：Q948.1[生物学—植物学]