由西双版纳热带植物园李庆军研究员主持、华南植物园、上海植物生理生态研究所参加的科技部国家基础研究重大项目前期研究专项“花柱卷曲性的遗传机制与植物繁育系统进化研究”取得重要进展。华南植物园张奠湘研究员主持的子项目“华南姜科植物繁育系统研究”在对分布于广东、广西的大苞姜(Caulokaempferia coenobialis (Hance) K. Larsen)繁殖生物学特性研究中，在世界上首次发现了一种植物在没有传粉媒介的条件下进行主动自花授粉的机制，该研究成果发表在9月2日出版的国际权威学术期刊、英国《自然》杂志上。这是由我国科学家在国内独立完成、发表在国际顶级学报上的又一重要研究成果，也是继“花柱卷曲性异交机制”发现后，在热带姜科植物中发现的又一植物有性繁育新机制，对于深入研究姜科植物，乃至有花植物繁育系统的演化，以及植物繁育系统演化与环境条件的关系具有重要的意义。该项目将以这些发现为突破口，充分利用我国种类丰富的姜科植物为研究材料，深入开展各个类群繁殖生物学特性及其演化。

    黄花大苞姜是我国特有的姜科多年生宿根草本植物，主要分布在华南的广东广西，生长在高度潮湿的林内石壁或山沟瀑布边石壁上，花果期为5-8月，花期内，通常每天每花序只开一朵花，酷似兰花的黄色花朵在自然状态下开放2天，花在第二天下午15:00以后开始凋谢，花凋谢后约20天蒴果即成熟开裂。这种植物生长在高度潮湿的森林内石壁或山沟瀑布边石崖上，环境高度潮湿且缺乏传粉昆虫生境，它是通过什么机制完成授粉的，这激起了中国科学院华南植物园年轻的博士研究生、广东仲凯农业技术学院副教授王英强及其导师张奠湘、陈忠毅研究员的极大兴趣。他们在广东省鼎湖山、南昆山国家级自然保护区内进行野外调查和实验过程中，观察到这种奇特的现象：大约早上6:00-6:30时，黄花大苞姜的花开放，花药的花粉囊同时开裂.刚开裂时，油质液浆状的花粉从花粉囊溢出成球形，然后铺满于花药面，以缓慢的速度沿着雌蕊的花柱慢慢流向柱头（其花粉由粘丝连接成链珠状），约在当天下午15:00开始到第二天早上7:30间，花粉陆续流到柱头的喇叭口，在没有任何外界的媒体（风力或昆虫等）作用下，实现自花传粉。 

     据介绍，黄花大苞姜适应于花粉流动的自花授粉机制在花的形态和开花特征上都有所变化。花粉成油质粘液浆状，由粘丝连接成链珠状。花粉粒表面光滑并延长成长椭圆球形。柱头呈扁喇叭形，其中与花药紧贴面凹陷，较其他地方位置低，有助于花粉浆团流入其中.柱头上和花药面均长有毛，朝向柱头方向，有助于引导花粉浆团流向柱头。 

     “花粉滑动自花授粉”机制的是适者生存法则的生动演绎，是黄花大苞姜长期适应其高度潮湿缺乏传粉昆虫的生境的结果，这种另类的繁衍方式可能同样存在其他生长于相似环境下的植物中。 这一发现，对研究有花植物繁育系统的演化及其对环境的适应具有重要的科学意义。

这是华南植物园首次在国际最高等级的自然科学刊物发表科学论文，已引起了广大植物学家们的密切注意和广大读者的极大兴趣。 

Botany: A new self-pollination mechanism

YINGQIANG WANG*†, DIANXIANG ZHANG*, SUSANNE S. RENNER‡ & ZHONGYI CHEN*

* South China Botanical Garden, The Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China

† Zhongkai Agrotechnical College, Guangzhou 510225, China

3 Department of Biology, Ludwig Maximilians University, 80638 Munich, Germany

dx-zhang@scib.ac.cn