植物從異花傳粉到自花傳粉的演化是自然界中頻繁發(fā)生的一種進(jìn)化轉變，包括主動(dòng)自花傳粉和被動(dòng)自花傳粉。主動(dòng)自花傳粉是指植物不需要傳粉媒介的參與，直接將其花粉傳到自己的柱頭上。在主動(dòng)自花傳粉植物中有一類(lèi)植物，它在開(kāi)花的過(guò)稱(chēng)中并不進(jìn)行自花傳粉，而是等待傳粉者帶來(lái)的異花花粉。當等不到傳粉者拜訪(fǎng)時(shí)，才在花凋謝時(shí)進(jìn)行自花傳粉（即：延遲自交）。這種策略既最大限度的減少了近交衰退的不利因素，又能夠保證有性繁殖，是最具優(yōu)勢的自花傳粉方式。雖然能進(jìn)行延遲自交的植物在自然界中并不少見(jiàn)，但是實(shí)現延遲自交的方式卻相對單一，目前幾乎所有已報道的都是通過(guò)花部器官（如：花絲，花柱或花冠）的運動(dòng)使柱頭和花藥接觸實(shí)現自花傳粉。

　　植物進(jìn)化生態(tài)組研究生范永立在導師李慶軍研究員的指導下，在云南臨滄對姜科的長(cháng)柄象牙參(Roscoea debilis)進(jìn)行了兩年的野外觀(guān)察和實(shí)驗，發(fā)現了自然界中一種新的延遲自交的自花傳粉機制：該植物單花壽命有3天，在開(kāi)花的第一天柱頭開(kāi)始分泌萌發(fā)液；到了第三天，連續分泌的萌發(fā)液聚集成為一個(gè)小液滴聳立于柱頭之上；在第四天花萎蔫之后，小液滴會(huì )沾住其兩側的花粉，促使花粉在柱頭外萌發(fā)、花粉管伸入柱頭，從而實(shí)現自花傳粉。該研究還顯示，盡管這種植物的花具有典型的動(dòng)物傳粉的特征：花色彩艷麗、兩側對稱(chēng)、有杠桿狀雄蕊附屬體和產(chǎn)生花蜜，但是野外并沒(méi)有觀(guān)查到有效傳粉者，種子的產(chǎn)生主要是通過(guò)這種奇特的自花傳粉機制實(shí)現的。

　　該研究增加了自然界中一種新的自花傳粉方式的認識，為研究植物如何從異花傳粉向自花傳粉轉變提供了一個(gè)新的視角；同時(shí)，對于深入探討由于青藏高原隆升而分化出來(lái)的高海拔姜科植物類(lèi)群象牙參屬植物的適應性進(jìn)化具有重要意義。研究結果以Stigmatic fluid aids self-pollination in Roscoea debilis (Zingiberaceae): A new delayed selfing mechanism為題，已經(jīng)在植物學(xué)類(lèi)國際期刊Annals of Botany上在線(xiàn)發(fā)表，這也是我園植物進(jìn)化生態(tài)學(xué)研究組發(fā)表的第三篇高山姜科植物類(lèi)群象牙參屬植物傳粉生態(tài)學(xué)研究的論文，前兩篇分別發(fā)表在A(yíng)nnals of Botany和Plant Biology上。

　　本研究得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院”百人計劃“支持。

　　插圖：A：長(cháng)柄象牙參的植株；B：在野外捕獲的訪(fǎng)花頻率極低的昆蟲(chóng)；C：花內部結構（PS-花粉囊，SM-柱頭，S-花柱，LA-杠桿狀雄蕊附屬體）；D：開(kāi)花前去除了花粉囊的花，用來(lái)檢測傳粉者對種子產(chǎn)量的貢獻。E-F：自花傳粉的方式（E：花開(kāi)第一天時(shí)的柱頭狀態(tài)，箭頭指示柱頭上有少量萌發(fā)液；F：花開(kāi)第三天時(shí)的柱頭狀態(tài)，箭頭指示柱頭上的萌發(fā)液聚集成一個(gè)小液滴聳立于柱頭之上；G：花開(kāi)第四天時(shí)的柱頭狀態(tài)，柱頭粘住旁邊的花粉；H：花開(kāi)第四天時(shí)的柱頭染色后在熒光顯微鏡下觀(guān)察的狀態(tài)，花粉在柱頭外面萌發(fā)，花粉管伸入柱頭）