圆唇苣苔属(Gyrocheilos)花柱侧偏弯折现象及其传粉适应机制
圆唇苣苔属(Gyrocheilos)是苦苣苔科的中国特有属,约有5种,均狭窄分布于中国西南部和广东的高海拔山区。圆唇苣苔属所有品种的花柱都是侧向的,花柱顶部呈90度弯曲,因此柱头位于花朵开口的中心。这种独特的侧向弯曲式结构表明圆唇苣苔属可能有一个特殊的进化历史和适应机制。为了揭示这种特殊风格偏侧现象的发生范围、发育过程和授粉适应机制,本文首先在圆唇苣苔(Gyrocheiloschorisepalus)、折毛圆唇苣苔(retrotrichus)和毛茸茸的圆唇苣(microtrichus)进行了花卉综合征的观察,然后研究了大雾岭保护区折毛圆唇苣苔花卉的发育过程,广东花卉特征、繁殖系统和授粉过程。结果表明:(1)在微毛圆唇苣苔,只有风格向左弯曲。虽然圆唇苣苔和折毛圆唇苣苔的大多数花向左弯曲,但在一些个体中有少量花柱向右弯曲(占种群中总花数的2%~3%)。(2) 授粉观察表明,折毛圆唇苣苔花柱弯曲现象出现在花蕾期。两个可育雄蕊的花药是统一的,位于花冠筒喉部中央位置,与侧花柱没有左右镜像对称关系。(3) 花粉/胚珠折毛圆唇苣苔的P/O为456.9815.55,属于兼性异交的繁殖系统。折毛圆唇苣苔有一些限制。自花授粉可以结果,但异交种子的发芽率较高,这可能存在于近交衰退。(4) 折毛圆唇苣苔几乎没有访花昆虫,访花频率低。主要访花昆虫有大黄蜂、隧道蜂、食蚜蝇等。大黄蜂体型较大。拜访花朵时,它落在弯曲花柱和花瓣的下唇上,胸部的侧面和下部可以有效地接触柱头。(5) 反射率结果表明,折毛圆唇苣苔花瓣的反射波长范围集中在紫光和蓝紫光区域,花冠的反射波长范围与蜜蜂的可视范围一致,花冠管外侧和花瓣下唇的反射强度最大,它更容易吸引蜜蜂落在花冠宽阔的下唇上。圆唇苣苔属的花柱横向偏位现象可能来自与之密切相关的长蒴苣苔属(Didymorcarpus)或镜像花的花柱向下弯曲现象。这种侧向弯曲的花柱可以通过提供昆虫着陆平台,并使柱头位于花瓣下唇上方,从而提高柱头接触访花昆虫的可能性。这是一种适应高海拔地区低频花卉游客的机制。