La remarquable diversité des systèmes d'accouplement chez les plantes à fleurs fascine les biologistes depuis plus d'un siècle [voir, par exemple, les monographies de Darwin sur les systèmes sexuels des plantes]. En particulier, le passage évolutif du croisement vers l'autofécondation a reçu beaucoup d'attention théorique et empirique en raison de sa profonde importance biologique pour les populations végétales. Une limitation sévère du pollen peut être particulièrement importante pendant les premières phases de la colonisation et de l'établissement de la population et devrait entraîner une sélection pour les traits floraux qui facilitent l'autofécondation autonome. Cela peut être particulièrement vrai dans les environnements nouveaux ou perturbés qui manquent de communautés de pollinisateurs spécialisés.
Un nouveau rapport en Annals of Botany étudie la morphologie florale et le fonctionnement du système d'accouplement chez l'espèce annuelle pollinisée par le syrphe Blackstonia perfoliée survenant dans deux environnements de pollinisation contrastés. Deux grandes populations ont été étudiées dans une zone de dunes côtières riche en pollinisateurs où l'espèce était présente à l'origine et qui est généralement riche en insectes pollinisateurs. Ces populations ont été comparées à deux récemment établies B.perfoliata populations qui étaient similaires en taille et en densité, et se trouvaient dans une zone industrielle nouvellement créée qui est pauvre en pollinisateurs et en espèces de plantes cofleurissantes. B. perfoliata auto-compatible et pollinisé par le syrphe a connu un échec plus important de la production de graines médiée par les pollinisateurs dans les populations récemment établies. Cependant, la production totale de graines dans ces populations n'était pas limitée par la limitation du pollen, et les indices d'assurance de la reproduction indiquaient que l'auto-autonomisation augmentait de manière significative la production totale de graines dans ces populations.
Les différences de dichogamie et d'herkogamie contribuent à une autofécondation plus élevée dans des environnements contrastés chez l'annuelle Blackstonia perfoliata (Gentianaceae). Ann Bot (2013) 111 (4): 651-661. doi : 10.1093/aob/mct031
L'établissement de populations végétales dans de nouveaux environnements peut générer des changements prononcés dans les traits floraux et les systèmes d'accouplement des plantes, en particulier lorsque les pollinisateurs sont rares. Dans cette étude, la morphologie florale et le fonctionnement du système d'accouplement sont comparés entre les populations récemment établies et les plus anciennes de la plante annuelle. Blackstonia perfoliée qui se produisent dans différents environnements de pollinisateurs.
Des expériences de pollinisation manuelle et d'émasculation ont été menées pour évaluer l'étendue du dépôt de pollen médié par les pollinisateurs et la limitation du pollen, ainsi que la contribution de l'auto-fécondation à la production totale de graines. Des mesures détaillées des traits floraux clés ont été effectuées pour comparer la morphologie des fleurs et le fonctionnement du système d'accouplement entre les plantes des deux environnements de pollinisation.
Le dépôt de pollen médié par les pollinisateurs était environ deux fois plus faible dans l'environnement récemment colonisé et pauvre en pollinisateurs par rapport aux sites anciens et riches en pollinisateurs, mais la production totale de graines était peu affectée par tout type de limitation du pollen. La contribution de l'auto-fécondation à la production totale de graines était plus élevée dans les sites pauvres en pollinisateurs que dans les sites riches en pollinisateurs (indice d'assurance reproductive = 0·56 et 0·17, respectivement), et la production de graines n'était que faiblement affectée par l'autofécondation. , tandis que dans les populations riches en pollinisateurs, l'autofécondation a réduit le rendement reproducteur total d'environ 40 % par rapport à la pollinisation croisée. Les plantes provenant d'environnements pauvres en pollinisateurs ont produit des fleurs plus petites qui présentaient des niveaux significativement plus faibles de dichogamie (c'est-à-dire de protogynie) et d'herkogamie. Ces réductions ont entraîné une capacité d'auto-fécondation autonome deux fois plus élevée dans des conditions sans pollinisateurs (indice d'autofécondation autonome = 2 et 0 chez les plantes provenant de l'environnement pauvre en pollinisateurs et riche en pollinisateurs, respectivement).
Les résultats illustrent que les populations de plantes colonisant de nouveaux environnements peuvent différer considérablement dans la morphologie florale et le fonctionnement du système d'accouplement. En raison d'un décalage temporel dans la phase mâle, le système d'élevage de B.perfoliata passé d'une autofécondation retardée dans des conditions riches en pollinisateurs à une autofécondation concurrente dans les populations récemment établies, offrant une plus grande assurance reproductive lorsque les pollinisateurs et/ou les partenaires reproducteurs sont limités.
