一朵花从开放到凋谢的持续时间被称为“花寿命”（Floral longevity），是决定植物繁殖成效的关键性状。前期研究发现，不同物种的花寿命表现出巨大的差异，最大相差400倍（Song et al., 2022，New Phytologist）。理论认为，植物在传粉者缺乏的情况下应当延长花的开放时间，等待传粉的机会；而在授粉充足时应当缩短花寿命以降低成本（呼吸和蒸腾消耗等）。这种根据实际情况调节开花时长的能力被称为“花寿命可塑性”（Floral longevity plasticity）。但是，已有的众多研究得出的结论并不一致：有的研究发现植物确实能根据授粉情况等调节花开放的时长，而有的植物的花不管授粉环境如何，就像设了“定时器”一样，到点就凋谢。那么，植物的花寿命究竟是能灵活调整的，还是一成不变的呢？

开云app网页版入口kaiyun官方网站泛第三极植物多样性研究团队在调查188种被子植物在不同授粉强度下的花寿命以及相关繁殖性状的基础上，量化了三种花寿命可塑性：1）最大花寿命可塑性（传粉者缺乏与授粉充足时花寿命的变化幅度）；2）传粉者排除的花寿命可塑性（传粉者缺乏与自然授粉时花寿命的变化幅度；3）授粉引起的花寿命可塑性（授粉充足与自然授粉时的花寿命变化幅度），并探讨了花寿命可塑性的海拔格局及其影响机制。

大多数植物（98.4%的物种）具有调节花朵开放时长的能力：与自然授粉相比，排除传粉者显著延长花的寿命（延长34.7%），而授粉充足则明显缩短花寿命（缩短21.4%）；在排除传粉者与授粉充足之间的花寿命表现出最大可塑性，同一环境下同种植物的花寿命差异可达22.8天（兰科的Mystacidium venosum在授粉充足时仅开放5.6天，但传粉者缺乏时花寿命可延长至28.4天）。然而，植物调节开花时长的能力不受系统发育的控制，即不能根据亲缘关系远近来预测这种调节能力。进一步分析发现，有蜜植物等构建和维持成本较高的植物，以及雄先熟、自交不亲和等容易遭受花粉限制的植物，具有更强的调节花寿命的能力。同时，在气温较高、干旱程度更严重以及年际间气候变异性更大的环境中，植物调节花寿命的能力更强。更重要的是，植物调节花寿命的能力还表现出明显的海拔格局，高海拔地区的植物在自然授粉条件下具有明显更强的延长花寿命的能力，以弥补恶劣环境中传粉者不足的缺陷。

该研究为“花寿命能否灵活调整”这一备受关注但又存在广泛争议的科学问题提供了关键证据，证实大多数植物可以根据环境变化（如传粉者减少和气候波动）调节花寿命的长短，以提高其繁殖成功率，是全球变化背景下植物传粉适应的重要生存策略。

研究结果以A global meta-analysis of floral longevity reveals widespread plasticity and ecological correlates为题，发表于国际植物学经典期刊New Phytologist。开云app网页版入口kaiyun官方网站博士研究生徐月雯为论文的第一作者，宋波研究员、孙航院士和孙露副研究员以及智利大学Mary TK Arroyo院士为共同通讯作者。开云app网页版入口kaiyun官方网站钱栎屾博士参与了此项研究。该研究得到青藏高原二次科考、国家自然科学基金、中国科学院西部之光交叉团队和云南省基金重点项目等的资助。

文章链接

图1 三种花寿命可塑性的总体效应值

图2 三种花寿命可塑性的海拔格局

图3 影响花寿命可塑性的各种因素