【每周一花】花开正当时——小叶兜兰之二

时间:2018-12-18 13:32:39作者:兰谷君点击量:161
1936年—1938年期间,我国兜兰属最早的研究者和奠基人唐进和汪发缵教授在欧洲各国大标本馆研究收藏在那里的中国和邻国的兰科植物标本时发现了小叶兜兰的标本。他们回国后将其命名为Paphiopedilum barbigerum,于1940年作为我国特有的新种发表,该种被列入IUCN物种红色名录,亟需保护

小叶兜兰的发现

1936年—1938年期间,我国兜兰属最早的研究者和奠基人唐进和汪发缵教授在欧洲各国大标本馆研究收藏在那里的中国和邻国的兰科植物标本时发现了小叶兜兰的标本。他们回国后将其命名为Paphiopedilum barbigerum,于1940年作为我国特有的新种发表,该种被列入IUCN物种红色名录,亟需保护。

该种曾一度认为已经绝灭,直到1986年发现活体植物后才重现花容供人们欣赏。过去小叶兜兰仅在我国广西和贵州有发现,后来在广东、云南、越南北部均有发现。

温柔的陷阱——小叶兜兰的传粉骗术

小叶兜兰的传粉者是雌性爪哇异食蚜蝇和黑带食蚜蝇,这两种食蚜蝇是食花粉的。令人奇怪的是,小叶兜兰的花药是藏在退化雄蕊的背后,不易被发现,不像其它的开花植物种类,比较直接地将花粉显露出来吸引昆虫的眼球,也没有特殊的气味,小叶兜兰究竟使了什么招术让这两种食蚜蝇心甘情愿地给它当苦力呢?我们通过跟踪观察发现了其中的秘密——欺骗性传粉。原来小叶兜兰退化雄蕊中间的亮黄色瘤状突起,就是模拟其它同期开花植物的花药,通过视觉吸引这两种食蚜蝇。

当食蚜蝇落到中间光滑的亮黄色瘤状突起时,由于自身的大小和与之相对应的花的特殊结构,它很快滑落到唇瓣特化的囊内。小叶兜兰特化的囊状唇瓣呈拖鞋状,囊深口大,这种特殊的结构对于昆虫来说是一个温柔的陷阱,昆虫一旦失足掉进这个陷阱,昆虫就只能沿着兜兰设计好的路线爬出来,在出来的过程中,昆虫背部就会触及兜兰的柱头和花药,从而替小叶兜兰完成传粉的任务。在此我们不得不感叹兰花的模仿伪装能力。

TIPS

AL:花药和唇瓣顶端间的距离;

SL:柱头与唇瓣内部表面的高度;

DP:唇瓣从入口到低部的深度;

ST:退化雄蕊。

繁育研究

小叶兜兰繁殖方式有无性繁殖(分蘖)和有性繁殖(种子萌发)。通过野外考察发现自然状态下小叶兜兰的新芽生长率、结实率和种子萌发率都很低,自身繁衍较困难,加上人们长期的过度采挖,野生资源急剧减少。近年来,为挽救小叶兜兰的濒危状况和满足市场需求,人们开展了小叶兜兰组织培养与快速繁殖实验,已取得了成功,建立了小叶兜兰的人工快速繁育技术体系。

小叶兜兰组织培养选用的外植体是成熟的种子,通过无菌萌发可以快速获得大量的无菌组培苗。小叶兜兰从授粉到蒴果成熟需要360天左右时间,不同种胚的发育阶段对萌发的影响很大,如何确定播种的最佳采种时期和最适的组织培养条件是小叶兜兰组织培养的关键问题,也最核心的技术。学者们通过一系列实验发现:小叶兜兰授粉后255天的种子萌发率最高,适宜的基本培养基为1/4MS和1/2MS,培养温度为(25±2)℃,光照强度为30~40 mmol·m-2·s-1,光照时间为12h·d-1。

参考文献:

1.尤佳研,张毓,刘岩,程瑾,潘会堂,张启翔.小叶兜兰的种子发育和无菌萌发.植物地理学报.Plant PhysiologyJournal 2014,50(3):275-282

2.王莲辉,魏鲁明,姜运力,潘德权,冯育才.小叶兜兰的组织培养与快速繁殖.植物生物学通讯.第46卷,第11期,2010年11月

3.Shi, J., Luo, Y. B., Bernhardt, P., Ran, J. C.,Liu, Z-J., Zhou, Q. Pollination by deceit in Paphiopedilum barbigerum(Orchidaceae): a staminode exploits the innate colour preferences of hoverflies(Syrphidae). Plant Biology 11:17–28 (2009).

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