Опыляемая птицами омела-универсал демонстрирует высокий уровень перекрёстного опыления

Омелы — группа воздушных полупаразитических растений, которые служат важным пищевым ресурсом и местом гнездования для многих позвоночных, в основном птиц. Ранее сообщалось, что Dendrophthoe pentandra, омела с широким кругом растений-хозяев, имеет агрегированное распределение на локальном уровне в Сишуанбаньна, и что разные распространители семян по-разному влияют на начальное распределение омел. Однако её механизм размножения всё ещё требует изучения.

В исследовании, опубликованном в Molecular Ecology, учёные из Сишуанбаньнаского тропического ботанического сада (XTBG) Китайской академии наук попытались выяснить факторы, влияющие на уровень перекрёстного опыления и генетическую структуру разных популяций, объединив данные о пространственном распределении, поведении птиц-опылителей и системе скрещивания.

Полевые наблюдения и эксперименты проводились на двух участках в течение четырёх лет (2011–2014 гг.) в Сишуанбаньна.

Используя микросателлитные маркеры и анализ потомства, исследователи изучили, как система скрещивания и пространственное распределение влияют на генетическую структуру в четырёх популяциях омелы-универсала Dendrophthoe pentandra. Они также охарактеризовали тонкую пространственную генетическую структуру среди 166 особей омелы с четырёх деревьев-хозяев в одной популяции.

Их эксперимент с ручным опылением показал, что растение самосовместимо. Однако Dendrophthoe pentandra демонстрирует высокий уровень перекрёстного опыления, несмотря на самосовместимость. Этот вид сильно зависит от множества птиц как для опыления, так и для распространения семян.

Также было обнаружено, что уровень перекрёстного опыления оставался довольно высоким, несмотря на различия в плотности заражения (т.е. количестве особей омелы на дереве-хозяине) и плотности омелы между популяциями.

«Высокий уровень перекрёстного опыления, возможно, обеспечивается зависимостью вида от птиц-опылителей, его агрегированным распределением и смешением генотипов в популяциях с умеренным генетическим разнообразием», — сказал Чжан Лин из XTBG.

Более того, пространственная генетическая структура была связана с расстоянием между деревьями-хозяевами, но не на более коротких масштабах (в пределах одного хозяина).

«Наши результаты показывают, что сочетание опыления птицами, распространения семян птицами и постредисперсионных процессов приводит к перекрёстному опылению и поддерживает относительно высокое разнообразие, несмотря на биродительский инбридинг, очень высокую локальную плотность и возможную самосовместимость», — заключил Чжан Лин.