近日，综合性英文学术期刊《Science Bulletin》（IF=11.78）在线发表了武汉大学生命科学学院生态学系、杂交水稻国家重点实验室龚燕兵课题组与湖北大学、中国科学院武汉植物园以及西藏大学等单位的最新合作研究成果。该研究发现在青藏高原4000米以上的高海拔地区，生活着多种花冠被机械触碰后可迅速关闭的龙胆属植物（最快仅需7秒），并探讨了啃食者和访花者以及强风和冰雹等多种生物和非生物选择压力在其中所发挥的潜在作用。

论文题为“Touch induces rapid floral closure in gentians”（《触碰诱发龙胆的快速花关闭》）。龚燕兵与湖北大学戴璨教授为论文共同第一作者，中国科学院武汉植物园王青锋研究员为最后通讯作者，武汉大学生命科学学院刘星教授、硕士生张柳桦均为共同作者之一。研究工作得到了武汉大学高原生态学青年创新团队（413100105）、湖北省自然科学基金（2019CFA066）和第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0502）等项目的资助。

图1. 青藏高原科考地点以及发现的触敏和非触敏龙胆属植物

研究者发现，四种龙胆属植物，即假水生龙胆（白色和蓝花两型）、新疆龙胆、西域龙胆和一待鉴定龙胆，会在人工机械触碰花瓣后的7-210秒内，实现花冠的完全关闭。在晴朗天气条件下，花冠会在接下来的4-37分钟再次打开。然而，机械触碰花药、柱头、萼片和花梗却不能导致以上四种龙胆的花关闭；同时，同域分布的其它四种龙胆属植物，即蓝白龙胆、类亮叶龙胆、钟花龙胆和鳞叶龙胆，却完全不具备触敏功能。

图2. 触敏性龙胆属植物的花关闭过程

为探究花冠触敏的选择压力，研究人员针对西域龙胆的一个自然居群开展了一系列野外实验。结果表明，风和冰雹不太可能是龙胆属植物花部触敏性的选择压力；大型动物的啃食作用对其花冠的行为影响甚微。然而，在对传粉昆虫的观察中，研究人员发现了多种熊蜂对花朵的非正常访问，即熊蜂将其相对庞大的身躯趴在花冠之上，将头伸向花冠筒外侧的基部，扎裂开口后盗取花蜜。熊蜂离开后，98.8%的花冠有收缩行为直至完全闭合。采样统计后发现，熊蜂对西域龙胆的盗蜜造成了花冠筒异常高比例的损伤，还可能进一步损伤子房。闭合后的花朵可以有效避免被熊蜂访问，西域龙胆的花部触敏性可能是为了避免频繁的熊蜂盗蜜对花冠筒，特别是对子房造成的伤害。

 图3. 熊蜂对西域龙胆的盗蜜及其导致的花关闭和花损伤

据悉，龚燕兵课题组长期从事传粉生态学的研究工作，研究兴趣包括花微生物组学、传粉网络与花演化，以及种子植物的基因组与生态适应。近几年获批多项国家自然科学基金委项目，研究成果在Nature Communications、Ecology、Proceedings B、Oecologia等国际知名进化生态学期刊上发表。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321008057