使用扫描电子显微镜来建立花属的微观形态学Restrepia(兰科)和授粉的潜在后果

Restrepia(图1)是一种小型Pleurothallid属,包括61个物种,其中44自1970年被发现。这些物种产于中美洲和南美洲,在山区森林栖息地面临越来越大的压力从土地利用的变化。Pleurothallids fly-pollinated兰花最大的集团,他们的传粉者被小双翅类昆虫物种共同在高海拔地区种植。越来越支离破碎的栖息地和减少工厂数量的授粉系统预留out-breeding属可能不再有效运转可能导致他们灭绝。
属的繁殖系统的一项研究[1]表明Restrepia展出gametophytically控制self-incompatibility (SI)育种体系,尽管自花受粉导致胶囊组,只空testae形成。随后的研究[2]表现花卉的调查属Restrepia结构,使用cryo-scanning电子显微镜(Cryo-SEM)为了制定属一个授粉的假设,建立任何繁殖系统和微观形态学之间的联系。使用Cryo-SEM的优势是保留瞬态表面细节,如任何细胞渗出,这将是失去了使用老方法。

材料和方法

所使用的植物来自h·米尔纳的集合。所有植物都是温室种植(夜间最低温度= 58°F / 15°C和天长度= 14小时)。
扫描电子显微镜进行了电镜中心,英国伯明翰大学。标本被安装到一个低温阶段(Quorum PolarPrep S2000低温传输系统,群体技术,刘易斯,东萨塞克斯郡,英国),,然后使用液氮快速冻结温度为-180°C和溅射镀白金。低温阶段允许快速冻结导致改善样品用更少的冰晶体的完整性。这可以更逼真的图像。标本的背侧萼片osmophores,唇瓣,cirrhi和愈伤组织检查下范XL30 FEG整体,范英国,剑桥,英国,并在Photoshop图像处理。
授粉的假设。苍蝇(通常是一个小的双翅类昆虫物种)被花吸引(图1)由产生的气味从远处osmophores(图2和3)和定位的花朵结合的视觉和气味轨迹的osmophores降落后(图2)。在synsepal /唇瓣,在场的锥形乳头状突起为飞行提供“控制”与触觉和嗅觉线索引导它沿着唇瓣。epichile细胞(更低的唇瓣)产生蜡和油(图4)的飞行可以通过其喙或其他感觉器官。然后飞发展沿着地峡上下唇(上唇瓣),指导/吸引了结构光愈伤组织的影响。随着动态的发展沿着唇瓣,下唇的表面变得平滑和陡。这使得进一步进展更加困难,在这一点上,飞之间的定位/困cirrhi和下面列(图5)。然后授粉所带来的花粉块被沉积在丑恶的表面或花粉块列成为附加到飞。然后可以离开花飞在花的授粉发挥了自己的作用,虽然没有成就感。

讨论

Non-nectar奖励myophily或fly-pollination被认为阻碍了传粉者的回归,避免自花受粉,减少自花受粉的可能性,促进out-breeding [1]。然而,对于濒危物种,如Restrepia和其他Pleurothallids,人口减少自花受粉的发病率会增加由于传粉者较少访问可用鲜花。人口不再是自给自足之间可通过种子生产[1]。
Restrepia发现展览gametophytically SI繁殖控制系统自花受粉导致胶囊组和空testae的形成,都代表一种资源浪费和缺乏对野生植物的繁殖成功率[1]。这是至关重要的,因此,他们避免自花受粉。他们的繁殖系统和授粉机制,必要性,应该工作在串联以防止这种情况。通过形态学研究[2]Restrepia被证明代表non-nectar奖励和欺骗性的兰花属这些机制运作结合其繁育系统来减少自花受粉。

引用

1。米尔纳H.J;麦克雷博士(2015)。a . r .和鲍德温郭台强内的self-incompatibility属Restrepia展开调查。美国植物学杂志》,102 (3):487 - -494。
2。米尔纳H.J.和鲍德温教学楼。(2016)。花属的微观形态学Restrepia(兰科)对授粉和潜在的影响。植物,225:10 - 19所示。
3所示。Pridgeon, a,斯特恩柔(1983)。超微结构的osmophores Restrepia(兰科)。美国植物学杂志》70 (8):1233 - 1243。