近日，中科院昆明植物研究所博士生宋波在導(dǎo)師孫航研究員的指導(dǎo)下，解釋了高山植物如何在嚴(yán)酷的環(huán)境中實現(xiàn)成功繁殖這一問題。該研究成果日前在線發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《生態(tài)學(xué)》。

　　據(jù)宋波介紹，全球高山地區(qū)雖然具有惡劣的環(huán)境，如生長季節(jié)短、低溫、強降水、強紫外輻射等, 卻擁有較高的生物多樣性。面對這些脅迫因子，高山植物進(jìn)化出的高度特化結(jié)構(gòu)，如溫室結(jié)構(gòu)、綿毛結(jié)構(gòu)等，受到廣大植物學(xué)家和生態(tài)學(xué)家的關(guān)注。但是，目前研究人員尚未系統(tǒng)理解這些特化結(jié)構(gòu)的進(jìn)化適應(yīng)機制。

　　“我們研究了喜馬拉雅溫室植物的典型代表――塔黃，探討了其特化結(jié)構(gòu)苞片的進(jìn)化適應(yīng)機制。”宋波說，研究發(fā)現(xiàn)，苞片能增加繁殖器官的溫度，促進(jìn)花粉在低溫環(huán)境下快速萌發(fā)，促進(jìn)受精；苞片能阻擋大部分紫外輻射和雨水對花粉的沖刷，保護(hù)花粉不受高山上強太陽輻射和強降水的傷害；苞片能顯著增加傳粉昆蟲的拜訪次數(shù)；此外，苞片還能促進(jìn)受精胚珠的發(fā)育，提高坐果率、降低敗育率、增加種子重量和萌發(fā)率。

　　同時，雖然苞片的存在也導(dǎo)致更多的種子被傳粉昆蟲幼蟲寄生，增加了繁殖成本，但是，宋波認(rèn)為，通過成本利益分析，與其繁殖貢獻(xiàn)相比，苞片造成的種子寄生成本可以忽略不計。因此，塔黃的苞片在花期和果期均能顯著提高植物的繁殖適合度，是適應(yīng)高山上各種非生物脅迫因子和增加傳粉成功選擇壓力的結(jié)果。