Bei Blütenpflanzen können die Pollenablagerung und die Verfügbarkeit von Pflanzenressourcen die Samenproduktion einschränken, Wechselwirkungen zwischen diesen Faktoren wurden jedoch selten berücksichtigt. Die Umweltauswirkungen auf die Saatgutproduktion werden in der Regel anhand konstanter Pollenintensitäten bewertet. Da jedoch die Pollenmenge, die eine Narbe erreicht (hier als Pollenintensität bezeichnet), zwischen einzelnen Pflanzen und Blumen variiert und Umweltfaktoren die Prozesse nach der Bestäubung beeinflussen können, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Pollenintensität mit Umweltfaktoren interagiert, um das Saatgut zu beeinflussen Produktion. Beispielsweise könnte die Pollenintensität bei Dürre wenig Einfluss auf die Samenproduktion haben, da die Samenproduktion durch Wasser begrenzt ist (durch Auswirkungen auf die Versorgung der Eizellen), während bei reichlich Wasser Blumen, die mehr Pollen erhalten, die Ressourcen hätten, um mehr Samen zu produzieren .

Lila offene Blüten mit weißen Flecken. Die Narben werden an langen violetten Stielen aus der Blüte gehalten und sehen fast wie Wattestäbchen aus. Auf der Blume im Fokus ist ein pollenbeladener Strauch in Kontakt mit einem oder zwei der Narben.
Der gebürtige Kalifornier Phacelia parryi produziert normalerweise bis zu 90 Samen pro Blume, dies wird jedoch sowohl von der Wasserverfügbarkeit als auch von der Pollenablagerung beeinflusst. Bildnachweis: Recart und Campbell.

In ihrer neu erschienenen Studie in AoBP, Recart und Campbell untersuchen die Wechselwirkungen zwischen Wasserverfügbarkeit und Pollenintensität auf die Samenproduktion bei dem in Kalifornien heimischen einjährigen Kraut. Phacelia parryi. Eine einzelne Pflanze von S. parryi produziert von ein paar bis zu Hunderten von Blumen und einer einzigen S. parryi Blume produziert üblicherweise 40 bis mehr als 90 Samen. Blumen sind hermaphroditisch und selbstkompatibel, obwohl Blumen aus gekreuzten Pollen eine höhere Samenproduktion pro Frucht produzieren. Pflanzen in natürlichen Populationen werden von Honigbienen, Hummeln, Solitärbienen und einigen Fliegen bestäubt. In ihrer Arbeit führten Recart und Campbell ein Gewächshausexperiment durch, bei dem sie die Wasserverfügbarkeit für Pollenempfängerpflanzen manipulierten und jede Pflanze mit einer Reihe von Pollenintensitäten von Hand bestäubten. Insgesamt führten sie 703 Handbestäubungen an 30 Pflanzen durch. Für jede handbestäubte Blume maßen sie den abgelagerten Pollen, die Samenproduktion und die Samenmasse. Dieses Experiment wurde mit einer Feldbeobachtungsstudie kombiniert, die darauf abzielte, die natürliche Variation der Pollenablagerung zu dokumentieren.

Sie fanden heraus, dass die durchschnittliche Samenproduktion pro Frucht bei Pflanzen mit hohem Wassergehalt um 21 % höher war als bei Pflanzen mit Trockenheit. Sie stellten fest, dass Dürre den Bereich verringerte, in dem zusätzliche Pollenablagerungen die Samenproduktion erhöhten. Sie schlagen vor, dass Änderungen in dieser Pollen-zu-Samen-Beziehung verwendet werden könnten, um zu bestimmen, wann Pflanzen pollenbegrenzt sind, wann Dürre die Wirksamkeit der Bestäuber beeinträchtigt und die Auswirkungen abiotischer Bedingungen auf die Samenproduktion. Sie hoffen, dass zukünftige Studien dazu beitragen werden, festzustellen, wie häufig Umweltbedingungen die Pollen-zu-Samen-Beziehung beeinflussen.

LESEN SIE DIE FORSCHUNG

Recart, Wilnelia und Diane R. Campbell. 2021. „Die Wasserverfügbarkeit beeinflusst die Beziehung zwischen Pollenintensität und Samenproduktion.“ AoB Pflanzen 13 (6): plab074. https://doi.org/10.1093/aobpla/plab074