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今年春天,哈佛大学阿诺德植物园(Arnold Arboretum)维尔德山研究大楼(Weld Hill Research Building)的温室里将会种满夹竹桃,这些芳香的花朵会绽放出紫色、粉红色、红色和洋红色的色调。但吸引哈佛大学生物和进化生物学助理教授罗宾·霍普金斯的并不是它们的花香或芳香。

霍普金斯大学实验室主任、植物园研究员霍普金斯最近从美国国家科学基金会的植物生物相互作用小组那里得到了一笔为期四年的70万美元的资助,用于研究本土物种德州夹竹桃如何选择配偶。她将研究哪些分子信号受到授粉的刺激,并发现花粉的特性是否会改变引起繁殖的信号类型。

霍普金斯说:“花的颜色、形状、气味和大小的惊人多样性促使传粉者在植物间移动花粉。”“但传粉者可能很马虎,花朵经常被各种类型和不同品质的花粉狂轰滥炸。植物是怎样挑选花粉来繁殖的呢?”

一种植物有两个重要的花粉选择——花粉来自同一种还是不同的植物?花粉来自同一种植物还是不同的植物?来自错误个体的花粉可能导致种子脆弱,或后代无法生长和繁殖。霍普金斯将利用她实验室的重点研究植物——多毛地Phlox(学名:annual Phlox)来强调分子信号,它用来强调哪种花粉最有可能产生成功的后代。

早期的研究表明,这两种投票选择可能依赖于相同的分子信号。霍普金斯正在与两名博士后研究人员和一名研究技术人员合作,他们将复制传粉者的活动,以测试花粉识别机制的强度。

她说:“特别令人兴奋的是,由于许多不同的原因,个体可能使用相似的(如果不是相同的话)机制来识别和拒绝花粉。”

霍普金斯的研究受到进化论的启发,生物多样性是如何形成的,物种间的相互作用是如何导致进化结果的。她的目标是明确地了解原产于北美的不同种类的Phlox属植物是如何在地理上共存,有时又是如何繁殖的。

“大多数植物依靠传粉者来成功播种,”霍普金斯说。“在德克萨斯州的一些地区,雷蒙地Phlox与尖头Phlox(又称尖Phlox)一起生长,并被这种亲缘关系密切但又不同的物种的花粉轰击。这可能导致杂交后代不育和不能繁殖。这项研究的目的是确定个体如何识别和拒绝会产生坏种子的花粉。”

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.harvard.edu/gazette/story/newsplus/hopkins-receives-grant-to-study-how-plants-choose-mates/

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