Neue Erkenntnisse über die Fortpflanzungsgewohnheiten eines mehrjährigen Grases, Danthonia Compressa, könnte Hinweise zum Verständnis des Überlebens von Pflanzen unter sich verändernden Umgebungen liefern. Gregory Cheplicks Forschung, veröffentlicht in AoB PLANTS, entschlüsselt die duale Fortpflanzungsstrategie dieser Grasartund demonstriert, wie es sich an schwankende Umweltbedingungen anpasst.
Danthonia Compressa setzt zwei Arten der Fortpflanzung ein: chasmogam (CH) und kleistogam (CL). Bei der chasmogamen Fortpflanzung handelt es sich um offene Blüten, die eine Fremdbestäubung ermöglichen, bei der kleistogamen Fortpflanzung handelt es sich um selbstbefruchtende geschlossene Blüten. Interessanterweise tragen diese verschiedenen Blütentypen zum Überleben der Pflanze unter verschiedenen Bedingungen bei. Der Unterschied zwischen den Blüten beginnt bei den Rispen. Eine Rispe ist ein Blütenbüschel oder Blütenstand, der bei vielen Pflanzenarten vorkommt. Es zeichnet sich durch einen Hauptstamm (die Rhachis) mit Zweigen aus, die sich weiter in kleinere Zweige unterteilen, die jeweils in einer Blüte enden. Chasmogam Blumen wachsen an endständigen Rispen an der Spitze der Pflanze. Im Gegensatz, kleistogame Blüten entwickeln sich an den Achselrispen, an der Seite der Pflanze und auch an der Grasbasis als „Kleistogen“.
Cheplicks Forschung zeigte, dass chasmogame und kleistogame Fortpflanzungsgewohnheiten in verschiedenen Lebensräumen und im Laufe der Zeit unterschiedliche Samenansatzraten und Fruchtbarkeit aufwiesen. Er entdeckte, dass die chasmogame Reproduktion im Allgemeinen variabler war und möglicherweise stärker von Umweltveränderungen beeinflusst wurde, während die kleistogame Reproduktion stabiler war. Die axillären kleistogamen Ährchen, einschließlich des basalen Kleistogens, sorgten für zusätzliche Fruchtbarkeit, insbesondere in sonnigen Umgebungen und bei größeren Pflanzen, was die ökologische Bedeutung der Kleistogamie für die Pflanzengesundheit unterstreicht.
Die Studie legt nahe, dass das schwere Kleistogen für die Populationspersistenz entscheidend sein könnte, da es analog zur Achselknospenbank anderer mehrjähriger Gräser wirkt. Im Wesentlichen handelt es sich bei einer Knospenbank um eine Population ruhender Knospen, die es einer Pflanze ermöglicht, nach Störungen wie Beweidung oder Feuer nachzuwachsen.
Die Forschung stellt auch fest, dass größere Bestockungspflanzen (die einzelnen Pflanzen in einem Grasbüschel) schwerere Kleistogene produzierten, was auf diese Umweltbedingungen hindeutet Förderung des Pflanzenwachstums kann die Fortpflanzungsstrategie und den Fortpflanzungserfolg von Danthonia compressa beeinflussen. Dies deutet auf einen komplexen Zusammenhang zwischen Umwelt, Pflanzengröße und Fortpflanzungstaktiken hin. Cheplick schlussfolgert:
Analyse der Muster der CH- und CL-Reproduktion im einheimischen mehrjährigen Gras D. compressa zeigten über einen Zeitraum von 5 Jahren räumliche und zeitliche Unterschiede in den beiden Fortpflanzungsmodi. Im Vergleich zur CH-Reproduktion waren Fruchtbarkeit, Samenmasse und Biomasseverteilung bei der CL-Reproduktion von Jahr zu Jahr weniger unterschiedlich. Axilläre CL-Samen und insbesondere die großen basalen Kleistogene waren viel schwerer als CH-Samen, die auf endständigen Rispen erzeugt wurden. Außerdem nahmen sowohl die axilläre CL-Samenproduktion als auch die kleistogene Masse mit zunehmender Bestockungsmasse zu und reiften später in der Saison als CH-Samen. Die undispergierten CL-Samen sind wahrscheinlich wichtig für die Keimlingsbildung innerhalb des mütterlichen Lebensraums und könnten zur Erhaltung der Populationen beitragen, insbesondere an Waldrändern, wo diese Art am häufigsten vorkommt.
Cheplick 2023
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Cheplick, GP (2023) „Räumlich-zeitliche Variation von Chasmogamie und Kleistogamie bei einem einheimischen mehrjährigen Gras: Fruchtbarkeit, Reproduktionsaufwand und Allometrie" AoB PLANTS, 15(3), p. Junge020. Verfügbar um: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad020.
