加州大学戴维斯分校植物生物学家的一项新研究表明,内部生物钟控制着向日葵独特的同心花环,最大限度地增加传粉者的访问量。美国国家科学基金会支持的工作发表在eLife上。

生物钟控制向日葵开花优化传粉者的花朵

向日葵头由数百个小花组成。由于向日葵的生长方式,最年轻的小花在花面的中心,最成熟的在边缘,从中心到边缘形成一个独特的螺旋图案。

一朵小花会在几天内开花。第一天,它打开花的雄性部分并提供花粉,第二天,雌性柱头展开接受花粉。不知何故,小花在连续几天从边缘开始协调同心环的开放并向内移动,雌花环总是在早期的、携带花粉的雄花之外。

加州大学戴维斯分校的植物生物学家、资深作者StaceyHarmer说,授粉的蜜蜂往往会落在向日葵头周围的射线花瓣上,然后向中心走去。这意味着它们会在走过雌性小花后拾取花粉,然后将其带到不同的花头。

“我们认为能够以这种方式进行协调使它们成为蜜蜂更好的目标,”哈默说。“这是一种吸引尽可能多的昆虫的策略。”

Harmer说,随着农民适应不断变化的气候,在需要授粉的作物中尽可能有效地授粉将变得越来越重要。她说,了解生物钟和环境如何影响开花将有助于育种者培育出在一天中的最佳时间开花的品种,以促进授粉,尽管气候变化和昆虫数量下降。

“在不断变化的环境中,了解影响授粉和允许植物繁殖的机制和相互作用至关重要,”NSF综合生物系统部项目主任KanWang说。“这项研究是帮助我们为未来气候开发作物的工作类型的一个很好的例子。”