一朵花能开多久?揭示影响植物花寿命的因素-

来源:【科学网】一朵花从开放到调谢的持续时间,被称为花寿命,是植物重要的繁殖性状。植物的花寿命表现出

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一朵花从开花到开花的持续时间,称为花的寿命,是植物重要的繁殖性状。植物的花寿命表现出很大的差异,有的“短命”几个小时,有的可以慢慢开花几十天。即使在同一科、属或种的不同类群之间,花的寿命也表现出各种变化。近日,中国科学院昆明植物研究所高山植物多样性研究团队的研究人员收集了全球818种被子植物的花寿命数据,研究了花寿命的生物地理格局及其影响因素。认为与温度相关的生理成本(如呼吸和蒸腾作用)是花寿命的主要决定因素,这为全球气候变化下的植物多样性保护提供了参考。相关研究成果发表在国际植物学杂志《新植物学家》(新植物学杂志)上。

花卉生命的生态和进化适应机制一直是植物进化生物学家关注的焦点。研究团队利用贝叶斯系统发育混合模型探索了两个科学问题:花卉生命的全球生物地理格局是怎样的,控制花卉生命的因素是什么?

他们发现,所有被调查被子植物的平均开花期为4.5天,其中最短的只有2小时,最长的为33天,相差400倍。花的生命具有很强的系统发育信号,表明亲缘关系越近,花的生命越相似。随着纬度和海拔的增加,花的寿命明显延长。赤道附近的平均花期为2天,而北纬50度和南纬50度的平均花期分别为4.9天和3.9天。

与传统观点不同的是,自交不亲和植物、草本植物、昆虫传粉者和大花植物的花期并不比自交亲和植物、木本植物、脊椎动物传粉者和小花植物的花期长。每朵花产生的花粉越多或授粉成功指数越低,花的寿命越长。在高温、干旱、太阳辐射强的地区,植物往往花期短。当同时考虑所有生物和非生物因素时,只有花期温度(负相关)和花粉数量(正相关)对花寿命有显著影响,分别解释了26%和10%的变异,说明植物的花寿命主要受其所处环境的温度影响。

本研究在宏观尺度上弥补了花寿命的变化格局,系统揭示了哪些因素主要影响花寿命。由于与温度相关的生理成本(如呼吸作用和蒸腾作用)是花寿命的主要决定因素,在全球变暖和极端高温事件频繁发生的背景下,植物的花寿命可能会呈现缩短的趋势,从而加剧植物授粉不足,引起植物种群或地理分布的变化。

相关论文链接:https://doi.org/10.1111/nph.18271

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