自然界中,許多開花植物要依靠蜂類傳粉。靜靜等待蜂類靠近的花朵看似被動,其實也有自己的“小心機”。華中師范大學生命科學學院教授黃雙全課題組發現,植物會采取化學防御策略,促使蜂類幫助傳遞花粉但不消耗花粉。相關研究4月11日發表于《當代生物學》。

黃雙全課題組以熊蜂為研究對象,發現其在采集花粉和花蜜時的異常行為:在川續斷和大頭續斷兩種植物的頭狀花序上覓食時,熊蜂只顧吸食花蜜,渾身沾滿花粉卻不收集。
“蜂的生長發育需要富含多種蛋白質的花粉。一般情況下,熊蜂不僅會采集花蜜,還會用前后足把身上的花粉‘打包帶走’,運回蜂巢。”黃雙全說到。
通過化學成分檢測,課題組的研究人員找到了熊蜂異常行為的原因:兩種川續斷屬植物的花粉中含有名為川續斷皂苷Ⅵ的有毒物質,不僅帶有苦味,還會影響蜂類幼蟲的正常發育。
為了進一步確定川續斷皂苷Ⅵ對熊蜂采蜜行為的影響,研究人員在花蜜中添加不同濃度的皂苷,觀察熊蜂的行為。他們發現,熊蜂會隨機飛向皂苷濃度不同的花序,但在接觸到花蜜后,一旦發現皂苷濃度較高就會很快飛走,如果皂苷濃度較低,則會繼續采集花蜜。這說明熊蜂無法憑借氣味辨別皂苷,在接觸到花粉后才會做出反應。調查還發現,不同種類的熊蜂對花粉中皂苷毒性的耐受力不同。
十分依賴蜂類傳粉的花朵為何會產生有毒的花粉?黃雙全指出,花朵提供花粉和花蜜,蜂類幫助傳粉,雙方的互惠關系為常人所熟知,但二者間也存在競爭關系。“熊蜂會收集無毒的花粉喂養幼蟲,但若花粉過多地被蜂類采集,植物的受精結實就可能出現花粉不足的問題。”
不過,花粉有毒并不意味著熊蜂與花朵間的合作破裂。雖然花粉不討喜,但川續斷仍會提供可口的花蜜吸引傳粉者。熊蜂若不收集身上的花粉,飛往其他花朵上時,這些花粉就很容易落到花的柱頭上,從而促進了植物的異花傳粉。
這項傳粉生態學研究首次證實了植物中存在保護花粉的化學防御策略。
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