同种植物具有不同的花型为从传粉生物学角度研究植物的适应与分化提供了好机会;但缺乏对异型雄蕊(Heteranthery)的深入研究,有些假说还未证实。已有研究表明,近交衰退、繁殖保障假说和最适的性资源配置是影响植物性分化的主要选择压力。在前人和申请者已有工作的基础上,本课题拟选取花内具有不同分化程度的异型雄蕊的物种,即具有两型雄蕊的雨久花、三型雄蕊的鸭跖草和具有雄蕊大小不同的冠果草及其近缘物种为对象。试图通过野外和人工设计条件下,比较传粉者访问,验证觅食雄蕊(Feeding stamen)的假说。通过比较不同花粉的活力和后代的生殖力,探讨花药和花粉大小进化的机制。通过定量检测,比较目标物种与近缘物种的交配系统。探讨近交衰退、最适资源配置理论和繁殖保障的选择压力对雄蕊分化的影响,探索花部进化的机制。开拓植物花部构成(Floral design)分化研究的新内容。
异型雄蕊是同种植物花内出现雄蕊多态性的现象。本项目选取了雄蕊分化程度不同的物种,即具有两型雄蕊的雨久花和三型雄蕊的鸭跖草及其近缘物种为主要对象;探讨异型雄蕊分化的可能原因。通过野外和人工设计实验的条件下,比较传粉者访问及其对生殖成功的影响,检验了传粉者选择是雄蕊分化为觅食雄蕊(Feeding stamen)的一个重要动力。在多种植物中的观察表明觅食雄蕊比传粉雄蕊更吸引传粉昆虫;尽管觅食雄蕊与传粉型雄蕊在花粉活力或生殖力上在不同物种间存在差异。对雨久花属植物的对比研究表明,觅食雄蕊和传粉雄蕊的资源配置与交配系统有关。与传粉雄蕊相比,自交为主的鸭舌草其觅食雄蕊的花粉产量比以异交为主的雨久花明显减少。这是首次在异型雄蕊的植物中观察到交配系统与性资源的配置之间的联系,支持了自交的进化降低了对吸引结构的投资的假说。部分结果已在本领域的重要刊物上发表,《New Phytologist》、《Plant Systematics and Evolution》、《Botanical Journal of Linnean Society》各1篇。