植物所在假蜜腺形成机制和生态功能研究中取得进展

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——中国科学院办院方针

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作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心，建院以来，中国科学院时刻牢记使命，与科学共进，与祖国同行，以国家富强、人民幸福为己任，人才辈出，硕果累累，为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。

科技成果转移转化亮点工作

植物有时会通过形成拟态对传粉者进行具有欺骗性的吸引。假蜜腺（

pseudonectaries

false nectaries

）是一类外形上模拟蜜腺或蜜滴但不具备分泌功能的特殊结构，广泛分布于被子植物的多个支系中，并在大小、数目、位置、颜色和形状上展现出丰富的多样性。但目前为止，人们对其形态学本质、发育机制和生态功能知之甚少。

中国科学院植物研究所孔宏智研究组发现毛茛科黑种草属（

）植物是研究假蜜腺形成和演化的理想体系。近期，该团队以大马士革黑种草（

N. damascena

）为研究材料，系统研究了花瓣上假蜜腺的形态学本质、光学属性、发育过程、分子机制和生态学功能。研究发现，假蜜腺是一类微小的半球形突起结构，表面覆盖有紧密排列的非分泌性表皮细胞，在紫外光和蜜蜂视觉下具有反光属性；假蜜腺突起结构的形成和光学属性的获得与细胞分裂、叶绿体发育及蜡质形成相关基因的特异表达密切相关；背性基因

的异位表达是假蜜腺形成的关键，其表达下调会导致假蜜腺完全消失。通过对照研究发现传粉者在缺少假蜜腺的花上的访问频率和访花时间均显著降低，访花行为也发生了明显改变，这表明假蜜腺具有视觉吸引和蜜导的作用。该研究不仅首次对假蜜腺这一特殊结构进行了全面而深入的详细描述，并且澄清了蜜腺和假蜜腺在诸多方面的区别。

日发表在国际学术期刊《自然-通讯》（

Nature Communications

大马士革黑种草假蜜腺的光学特性和生态功能

植物有时会通过形成拟态对传粉者进行具有欺骗性的吸引。假蜜腺（pseudonectaries或false nectaries）是一类外形上模拟蜜腺或蜜滴但不具备分泌功能的特殊结构，广泛分布于被子植物的多个支系中，并在大小、数目、位置、颜色和形状上展现出丰富的多样性。但目前为止，人们对其形态学本质、发育机制和生态功能知之甚少。

中国科学院植物研究所孔宏智研究组发现毛茛科黑种草属（Nigella）植物是研究假蜜腺形成和演化的理想体系。近期，该团队以大马士革黑种草（N. damascena）为研究材料，系统研究了花瓣上假蜜腺的形态学本质、光学属性、发育过程、分子机制和生态学功能。研究发现，假蜜腺是一类微小的半球形突起结构，表面覆盖有紧密排列的非分泌性表皮细胞，在紫外光和蜜蜂视觉下具有反光属性；假蜜腺突起结构的形成和光学属性的获得与细胞分裂、叶绿体发育及蜡质形成相关基因的特异表达密切相关；背性基因NidaYAB5的异位表达是假蜜腺形成的关键，其表达下调会导致假蜜腺完全消失。通过对照研究发现传粉者在缺少假蜜腺的花上的访问频率和访花时间均显著降低，访花行为也发生了明显改变，这表明假蜜腺具有视觉吸引和蜜导的作用。该研究不仅首次对假蜜腺这一特殊结构进行了全面而深入的详细描述，并且澄清了蜜腺和假蜜腺在诸多方面的区别。

大马士革黑种草假蜜腺的光学特性和生态功能

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