课题基金 / 基金详情

以风媒传粉类群禾本科为例探究花粉粒大小的演化

批准号:
32100181
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
杨晓琛
依托单位:
学科分类:
植物系统发生与进化
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨晓琛

项目摘要

结项摘要

杨晓琛的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
风媒传粉植物花粉粒大小在种间存在差异,但风媒传粉的物种经历相同的选择压力——风力,那么其花粉大小差异是如何形成的呢?为探索这一科学问题,本项目计划以云南香格里拉高山草甸中广泛分布的风媒传粉类群禾本科植物为实验系统,验证花粉粒大小演化的零假说(生殖结构同步增长假说)和传粉后假说(花粉粒大小受到在柱头上萌发及受精成功的选择)。通过研究禾本科植物的花序及花部特征,进行系统发育独立对比分析以及设计室内花粉散布模拟实验等内容,以期:明确花粉大小是否与花大小、花柱长度及柱头深度呈正相关,解析风媒传粉植物花粉大小与花粉散布距离及柱头捕获的关系,揭示风媒植物花粉粒大小演化的动力因素。本研究结果不仅为阐释风媒植物花粉的进化提供了实验证据,还可为全面揭示植物雄性生殖策略和花部特征的演化提供重要理论依据。
英文摘要
Pollen grain size of wind-pollinated plants varies greatly among species, although all these species rely on wind to pollinate, so, what is the evolutionary driving force of interspecific variation in pollen grain size? To explore this question, wind-pollinated grasses (Poaceae) are studied as a model system to test the null hypothesis (allometry growth of reproductive structures) and the post-pollination hypothesis (pollen germination on stigma and fertilization success). With the studies of inflorescence and floral traits, phylogenetically independent contrast analyses and artificial pollen dispersal experiments, we aim to test the positive correlation between pollen grain size and flower size, style length and stigma depth, and to test the associations between pollen size and pollen dispersal distance/ capture capacity of stigma on pollen. Our results will not only provide empirical evidences for the adaptative significances of pollen size in wind-pollinated species, but also enhance our understanding on the reproductive strategy of male function and on the evolution of flower traits.
植物花粉粒大小存在种间差异,其演化有着不同的驱动因素,但已有的相关研究大都以生物传粉物种为研究对象。风媒传粉植物花粉粒大小在种间存在差异,但风媒传粉的物种经历相同的选择压力——风力,那么其花粉大小差异是如何形成的呢?本项目以42种风媒传粉的禾本科植物为实验系统,通过研究禾本科植物的花序及花部特征,进行系统发育独立对比分析以及设计室内花粉散布模拟实验等内容。结果表明:(1)42种禾草花序构建与花部形态多样,花粉粒大小和单花花粉量种间差异显著,且明确花药长与单花花粉量正相关,单花花粉量与花粉粒大小负相关。符合通常观察到的size-number之间的trade-off关系。(2)通过重建42个禾本科物种系统发育关系,进行系统发育独立对比分析,明确花粉粒大小与花干重、小花长、小花宽呈极显著正相关,与柱头深度、柱头表面积显著正相关。分别为花粉粒大小演化的零假说(生殖结构同步增长假说)和传粉后假说(花粉粒大小受到在柱头上萌发及受精成功的选择)提供了证据支持。(3)利用室内黑箱风洞实验,对比不同大小花粉在模拟风速和静止无风条件下的散布特性,发现风媒花粉粒较小更利于漂浮与散布。以上结果共同揭示了风媒植物花粉粒大小演化的动力因素。项目共发表标注论文3篇,拟投稿1篇;共培养硕士研究生2名,指导学生参赛获奖3项。本项目的实施与完成不仅为阐释风媒植物花粉的进化提供了实验证据,还可为全面揭示植物雄性生殖策略和花部特征的演化提供重要理论依据。
灯台莲(天南星科)佛焰苞花序性别二态性在陷阱传粉中 的适应意义
  • 批准号:
    2024JJ6366
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    杨晓琛
  • 依托单位:
国内基金
海外基金