昆明植物所在植物对花蜜和花色素重吸收研究中取得新进展学术资讯

来源：中国科学院昆明植物研究所

花朵凋落这一自然现象一直受到了人们的关注。“落红不是无情物，化作春泥更护花”，清代诗人龚自珍在《己亥杂诗》中的著名诗句就描述过花朵凋落和母体植株营养物质循环利用。

花朵作为植物重要的繁殖器官，是植物繁衍的重要资源投资。通常虫媒传粉的花朵往往具有大的花展示和生物量，并提供丰富的花蜜报酬、艳丽的色彩吸引传粉动物为其传粉。从植物自身能量投入的角度看，花朵重量、花蜜的分泌量和糖浓度，以及花色素的产生都需要投入大量的能量和资源。花蜜作为花朵提供给传粉者的能量报酬，往往消耗了植物体本身大量的资源，Pyke (1991)在Nature杂志上发表的研究表明，花蜜占到了植物能源的37%。因此，植物对繁殖资源的投资和回收利用对于其繁殖适合度（结实）有着重要的意义。花蜜的分泌往往是一个动态的分泌与回吸的过程，已有的报道发现很多植物能回吸其花朵萎蔫后尚存的花蜜。然而，植株是否能够回收花色素尚缺乏实验证据。植物的花朵可以分为不凋落和凋落两类，凋落型的花朵往往有大量的花瓣凋落到地上，而对这类凋落型植物的花朵是否能回吸花蜜和回收花色素尚未见研究报道。

近日，王红研究团队与中国科学院国际人才计划访问学者（PIFI 计划）Graham Pyke和Klaus Lunau教授合作，以中国西南山地亚高山森林中的大白花杜鹃（Rhododendron decorum）为研究对象，开展了花蜜和花色素的分泌动态和回收的研究。研究团队对大白花杜鹃开花植株进行标记，测量从初花期到凋落的不同开花时间段花朵的花蜜量和糖浓度的变化；同时，利用研究团队新近发明的伪彩色摄影技术（false-colour photography），测量花朵凋落前后花色的变化。研究表明，花朵的花蜜量和糖浓度在开花过程中不断积累，但在凋落前，花朵回吸了所有的糖和水分。指示色素沉积的蓝色光通道的值数显著大于其它光通道，这说明花朵有明显的色素沉积，但花朵凋落前后花色并没有明显的变化。深入揭示大白花杜鹃不同花资源的投资和回收机制，还需要进一步确定糖和色素分子的转运过程。本研究为进一步深入开展植物花部能量循环机理提供了重要线索和理论基础。

这正是落花有意，没有带走花蜜，却保留了她美丽的容颜。研究成果以“Salvage of floral resources through re-absorption before flower abscission”为题，在Scientific Reports上在线发表，Graham Pyke教授为第一作者，任宗昕副研究员为共同通讯作者。本研究由中国科学院战略性先导科技专项 (XDB31000000)和中国科学院国际人才计划访问学者（PIFI）计划（2019VBA0037，2020VBA0004）资助，并得到昆明植物研究所丽江森林生态系统定位研究站的大力支持。

图1. 大白花杜鹃（Rhododendron decorum）

图2. 花朵凋落前后花蜜糖含量比较

图3. 基于伪彩色摄影技术比较花朵凋落前后不同光通道色素值的差异

来源：KIB-CAS 中国科学院昆明植物研究所

原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI2OTEwNDg0MA==&mid=2650202227&idx=2&sn=7d07076e06c6ba4ae460624fd70ee2c1&chksm=f2e723d4c590aac2ed57550711642a7aaba5e2e517380002be0ad1e11528a2b282f1ed1a971d&scene=27#wechat_redirect

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