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烟草植物通过在花蜜中掺入尼古丁来控制传粉者

了解烟草植物花蜜如何利用化学物质来吸引和排斥传粉者,以实现有效的授粉生物学。

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当一只蜂鸟或一只天蛾啜饮野生烟草植物的甜美花蜜时,它们不仅仅是在为传播植物花粉的服务交换美味的食物。相反,一项新的研究表明,花蜜

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可能是一种复杂的化学混合物,可以同时吸引和排斥传粉者,以优化它们在每朵花上花费的时间,以及它们对不同植物上的花的关注。“这篇论文表明,植物在使用化学物质来获得它想要的东西方面是多么的复杂,”[The Scientist]

首席研究员伊恩·鲍德温说。研究人员已经分析了烟草植物花蜜的化学成分;他们发现化合物苯甲基丙酮是主要的吸引剂,并且植物用尼古丁“强化”它们的花蜜,大概是为了作为一种对昆虫的毒性威慑。但在一个巧妙的实验中,研究小组创造了具有不同水平的这两种化学物质的转基因植物。

在温室和田间实验中,科学家们惊讶地发现,尼古丁不仅可以阻止花蜜窃贼和植物啃食者,而且合适的剂量可以防止传粉者在任何一朵花上停留太久,从而增加了访问的花朵数量[Science News]。

研究人员说,烟草植物可以自花授粉,但

像其他生物一样,植物会努力“异交”——将它们的基因与无关的配偶混合——以获得可以提高它们的幼崽存活几率的变异[Science News]。

通过鼓励鸟类和昆虫从许多不同的花朵中品尝少量花蜜,每株烟草植物都会增加其创造有益基因混合的机会。这项发表在Science杂志上的研究[需要订阅]表明,烟草植物在提高其繁殖机会方面发挥着比以前认识到的更为积极的作用。鲍德温说

“整个授粉生物学领域都从昆虫的角度来看待它,而不是从植物的角度来看待。授粉是一项复杂的活动,每个参与者都有自己的议程。植物必须玩各种复杂的游戏才能被授粉,但又不能让花蜜被偷走”[Chemistry World]。

图片:D. Kessler

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