studie heterostylie

HOOFDSTUK 2“Ecological processes and impact of habitat fragmentation on sexual reproduction of heterostylous plants”

Introductie

Dilemma reproductie-systemen (breeding strategies):

verhinderen pollenlimitatie

verhinderen negatieve

gevolgen van inbreeding

Introductie

Dilemma reproductie-systemen (breeding strategies):

Pollenlimitatie planten immobiel afhankelijk van

vectoren voor reproductie: biotische vectoren (vnl. insecten) abiotische vectoren (wind, water,…)

verhinderen pollenlimitatie

verhinderen negatieve

gevolgen van inbreeding

Introductie

Pollenlimitatie bij planten met biotische vectoren door: bezoeken pollen-depositie

vrucht- en zaadzetting

Pollenlimitatie verhinderen door: aantrekking van pollinatoren

opvallende bloemen, geur,… beloning: nectar, pollen,… misleiding

Grote keverorchis

Introductie

Pollenlimitatie bij planten met biotische vectoren door: bezoeken pollen-depositie

vrucht- en zaadzetting

Pollenlimitatie verhinderen door: aantrekking van pollinatoren onafhankelijkheid van pollinatoren

obligate selfing reproductive assurance

Ranunculus ficaria (Gewoon speenkruid)

Paris quadrifolia (Eenbes)

Introductie

Dilemma reproductie-systemen (breeding strategies):

Inbreeding verhinderen door: genetische zelf-incompatibiliteit mechanische zelf-incompatibiliteit

tweehuizigheid (dioecy) dichogamie (sequentieel hermafroditisme) herkogamie (ruimtelijke scheiding A en G) heterostylie (bloempolymorfisme)

verhinderen pollenlimitatie

verhinderen negatieve

gevolgen van inbreeding

Introductie

Heterostylie morfologisch verschillende bloemtypes

(bloempolymorfisme) opvallend vb. voor convergente evolutie:

in 24 families: vb.: Primulaceae, Boraginaceae, Lythraceae, Rubiaceae,…

Primula veris (Gulden sleutelbloem)

Pulmonaria officinalis (Longkruid)

Hottonia palustris (Waterviolier)

Lythrum salicaria (Kattenstaart)

Introductie

Heterostylie morfologisch verschillende bloemtypes

(bloempolymorfisme) opvallend vb. voor convergente evolutie:

in 24 families: vb.: Primulaceae, Boraginaceae, Lythraceae, Rubiaceae,… evolutie: zelf-incompatibiliteit dimorfisme

Introductie

Heterostylie is een goeie strategie om: zelfbestuiving / inteelt te vermijden een efficiënte kruisbestuiving te

bevorderen

Onderzoeksvragen

Wat is de invloed van habitatfragmentatie op reproductie?

Wat is de invloed van een gereduceerde populatiegrootte op morf-ratio’s?

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? Impact op reproductie en fitness van de

nakomelingen? Is er een zelf-regulerend mechanisme?

Wat zijn de consequenties van: asymmetrisch pollinatie-succes? afbraak van zelf-incompatibiliteit-systeem?

Onderzoeksvragen

Wat is de invloed van habitatfragmentatie op reproductie? effect van populatie-grootte op (a) vruchtzetting en (b,c) zaadzetting bij P. vulgaris en P. veris

Onderzoeksvragen

Wat is de invloed van een gereduceerde populatiegrootte op morf-ratio’s? in natuurlijke populaties P. vulgars, P. veris & Hottunia

palustris populatie-grootte morf-bias

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? Impact op reproductie en fitness van de nakomelingen? Is er een zelf-regulerend mechanisme?

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

strikt incompatibiliteit-systeem clonale vermenigvuldiging

Verhoogde vrucht –en zaadzetting met toenemende populatiegrootte

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op vruchtzetting:

populatie-gemiddelde

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op vruchtzetting:

planten met lange stijl

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op vruchtzetting:

planten met korte stijl

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op zaadzetting:

planten met korte stijl

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op zaadzetting:

planten met lange stijl

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op zaadzetting:

populatiegemiddelde

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op kieming:

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris (Waterviolier)

impact verstoorde morf-ratio op fitness van de nakomelingen:

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van verstoorde morf-ratio’s? in natuurlijke populaties Hottunia palustris

(Waterviolier) impact verstoorde morf-ratio op

vruchtzetting zaadzetting kieming fitness van de nakomelingen

zelf-regulerend mechanisme

Onderzoeksvragen

Wat zijn de consequenties van: asymmetrisch pollinatie-succes? afbraak van zelf-incompatibiliteit-systeem? onderzoek op Pulmonaria officinalis

(Longkruid)

Onderzoeksvragen

Onderzoek op Pulmonaria officinalis (Longkruid) Incompatibiliteit-systeem

KS x LS

LS x KS

LS x LSKS x KS

Onderzoeksvragen

Onderzoek op Pulmonaria officinalis (Longkruid) Incompatibiliteit-systeem

Onderzoeksvragen

Onderzoek op Pulmonaria officinalis (Longkruid) Incompatibiliteit-systeem Pollinatie: symmetrisch pollentransport?

# pollen LS > KS verstoorde pollen-

depositie-ratio’s

KS x LS = 35%

LS x KS = 58%

LS x LS = 65%KS x KS = 42%

Onderzoeksvragen

Onderzoek op Pulmonaria officinalis (Longkruid) Incompatibiliteit-systeem Pollinatie: geschikte pollinatoren?

pollinatie gebeurt door insecten – vnl. bijen, hommels en vlinders (zaadverbreiding gebeurt door mieren)

limitatie van gespecialiseerde pollinatoren haren op LS-bloemen hogere pollen-productie bij LS-bloemen LS-stigma’s hebben een hogere toegankelijkheid

Onderzoeksvragen

Onderzoek op Pulmonaria officinalis (Longkruid) Incompatibiliteit-systeem Pollinatie Reproductief succes in natuurlijke & experimentele

populaties natuurlijke: significant effect populatie-grootte (met LS>KS)

Onderzoeksvragen

Onderzoek op Pulmonaria officinalis (Longkruid) Incompatibiliteit-systeem Pollinatie Reproductief succes in natuurlijke & experimentele

populaties natuurlijke: significant effect populatie-grootte (met LS>KS) experimentele: gelijkaardige resultaten (LS>KS)

Onderzoeksvragen

Onderzoek op Pulmonaria officinalis (Longkruid) Incompatibiliteit-systeem Pollinatie Reproductief succes in natuurlijke & experimentele

populaties Komen morf-ratio’s overeen met die van Vlaamse

populaties?

Toekomstig onderzoek

1. Wat zijn de genetische consequenties van asymmetrische pollinatie-patronen?

sterkere genetische differentiatie in LS vergeleken met SS?

2. Hoe zijn pollinatie-patronen in centrale populaties, met beschikbare geschikte pollinatoren?

3. Is er een evolutie van bloem-kenmerken?