Your SlideShare is downloading. ×
Reproductie bij planten
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Reproductie bij planten

699
views

Published on


0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
699
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
7
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. HOOFDSTUK 1Reproductie bij planten
  • 2. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 3. 1. Sexuele reproductie
  • 4. 1. Sexuele reproductie
  • 5. 1.1. Sexuele reproductiesystemen Hermafrodiet: zowel mannelijke als vrouwelijke voortplantingsorganen (binnen dezelfde bloem) (72 %) Eenhuizig (monoecious): mannelijke en vrouwelijke bloemen op hetzelfde individu (5 %), is een vorm van hermafroditisme (binnen dezelfde plant) Tweehuizig (dioecious): mannelijke en vrouwelijke bloemen op verschillende individuen (bomen: 20 %, struiken: 14 %, kruidachtigen: 5 %) Tussenvormen: zowel mannelijk (androdioecy) of vrouwelijke (gynodioecy) individuen en hermafrodieten in dezelfde populatie
  • 6. Hermafroditisme binnen een bloem Aesculus hippocastanum (Paarde- of Wilde kastanje) – De stempel is dikker dan de antheren en steekt er verder uit. Magnolia virginiana (Sweetbay magnolia) – Meerdere stempels staan boven rij van antheren ingeplant
  • 7. Hermafroditisme binnen een bloem Parnassia palustris
  • 8. Hermafroditisme binnen een individu (eenhuizigheid) Vrouwelijke bloem Mannelijke bloem, met twee stigmas waarbij individueleBetula-soorten (Berken). De groene vrouwelijke bloemen antheren iets uit destaan opgericht op bovenste deel van de tak en de schubben van demannelijke bloemen (of katjes) hangen onderaan de tak. katjes hangen.
  • 9. Hermafroditisme binnen een individu(eenhuizigheid)Hazelaar (Corylus avellana)
  • 10. Mannelijke en vrouwelijke individuen(tweehuizigheid)Silene latifolia(Avondkoekoeksbloem):Antheren steken buitende kroonbuis in bloemenvan mannelijke plantenBij vrouwelijke plantensteekt de stempel buitende kroonbuis van debloemen uit.
  • 11. Mannelijke en vrouwelijke individuen (tweehuizigheid) Urtica dioica (Grote brandnetel):Rumex acetosa (Veldzuring) =geel = groen
  • 12. Evolutionaire pathways die leiden totgender dimorfisme (tweehuizigheid) Gynodioecy pathway a: -steriliteit genen verspreiden zich in een cosexuele populatie wat resulteert in een populatie met en + individuen (gynodioecy). Genetische modifiers van fertiliteit converteren gradueel + in (dioecy). Monoecy pathway b: Deze pathway is minder bestudeerd en veronderstelt dat er een disruptieve selectie optreedt bij de allocatie naar en structuren in eenhuizige populaties, waarbij gender-specialisatie gradueel toeneemt tot unisexuele individuen ontstaan.
  • 13. Evolutionaire pathways die leiden totgender dimorfisme (tweehuizigheid) Monoecy is verscheidene keren ontstaan uit de dominante cosexuele conditie in angiospermpopulaties die exclusief + bloemen hebben. Dit gebeurt door steriliteitsmutaties die unisexuele bloemen produceren. Een tweede mogelijke pathway waarbij dioecy uit monoecy gebeurt via een gynodioece intermediaire stadium (stippellijn). Een laatste pathway heeft betrekking tot een zeldzaam sexueel systeem (androdioecy). Er zijn geen aanwijzingen voor het ontstaan van androdioecy als intermediair stadium in de evolutie naar dioecy of vanuit een hermafrodiet stadium.
  • 14. Evolutionaire pathways die leiden totgender dimorfisme (tweehuizigheid)Sagittaria latifolia (Indian potato, wapato):Gewoonlijk onderaan bloemgestel en bovenaan, maar ook tweehuizigeindividuen komen voor.
  • 15. Monocarp vs polycarpMonocarp: soorten die slechts één keer bloeien en dan afsterven.Zowel kortlevende (Cirsium vulgare, Melilotus officinalis, Digitalispurpurea) als langlevende soorten (vb.: bamboe, palmsoorten enbromeliasoorten)
  • 16. Monocarp vs polycarpPuya raimondii (de grootste bekende bromelia) is een monocarpische plant
  • 17. Monocarp vs polycarp Polycarp: soorten die herhaaldelijk bloeien tijdens hun leven (meerjarige soorten) Bellis perennis (Madeliefje)Primula veris (Gulden sleutelbloem)
  • 18. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 19. 1.2. Mannelijke en vrouwelijke fitness Mannelijke functie (genen via pollen doorgegeven), fitness verhogen door:  verspreiding van pollen  succesvolle bestuiving Vrouwelijke functie (genen via zaad), fitness verhogen door:  produceren van een maximale hoeveelheid zaad met een grote kiem- en concurrentiekracht Sex allocation: allocatie in investering mannelijke en vrouwelijke functie ~ reproductiesysteem
  • 20. 1.2. Mannelijke en vrouwelijke fitness Voordelen van bloemhermafroditisme  één enkele investering in kroonbladeren of nectar bevoordeelt zowel de mannelijke als de vrouwelijke functie  laat facultatieve zelfbevruchting toe bij gebrek aan pollen (reproductive assurance)  als bestuivers aangetrokken worden door pollen zouden vrouwelijke bloemen niet bestoven worden  mannelijke of vrouwelijke functie kunnen gelimiteerd zijn door verschillende hulpbronnen (vb. proteïnen of koolhydraten)
  • 21. 1.2. Mannelijke en vrouwelijke fitness Sexuele investering door hermafrodieten Trade-off tussen investering in mannelijke en vrouwelijke kenmerken lineaire lijn: f + m = 1 Convex: f + m > 1 Sommige investeringen kunnen gedeeld worden tussen de twee geslachten (vb. aantrekking voor bestuivers) evolutie van hermafroditisme Concaaf: f + m < 1 Plant wint fitness door te specialiseren in één enkel geslacht evolutie van tweehuizigheid
  • 22. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 23. 1.3. Sex-ratio‟s Geslachtsbepaling bij planten:  meestal via nucleair DNA  onder bepaalde omstandigheden  cytoplasmic gender sterility  maternaal overgeërfd (cytoplasma, mitochondria,…)  schakelt de mannelijke/vrouwelijke functie uit  restorer genes  herstelt de mannelijke/vrouwelijke functie  laat geslachtswijziging toe
  • 24. Vb.: Catasetum viridiflavum afhankelijk van licht en nutriënten indien veel licht / nutriënten  meer vrouwelijke planten, meer verjonging,… Vruchtzetting serieuze kost en weinig vegetatieve groei indien donkerder  meer mannelijke planten, meer investering in vegetatieve groei en overleving
  • 25. Vb.: Silene latifolia (Avondkoekoeksbloem)
  • 26. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 27. 1.4. Bestuiving planten zijn immobiel en zijn voor hun pollenoverdracht afhankelijk van  abiotische vectoren: wind, water,…
  • 28. 1.4. Bestuiving planten zijn immobiel en zijn voor hun pollenoverdracht afhankelijk van  abiotische vectoren: wind, water,…  biotische vectoren: dieren (Hymenoptera, Diptera, Lepidoptera, Coleoptera, …)
  • 29. 1.4.1. Kruis- vs zelfbestuiving Types zelfbestuiving:  autogamie: binnen eenzelfde bloem  geitonogamie: tussen bloemen van hetzelfde individu; vooral bij insectenbestuiving  cleistogamie: bestuiving voor de bloem opent (obligate zelfbestuiving; vnl. bij grassoorten, grootste genus: Viola, andere: Drosera sp., erwten, bonen, pindanoten,…)
  • 30. 1.4.1. Kruis- vs zelfbestuiving cleistogamie: bestuiving voor de bloem opent  voordeel: energetisch efficiënt (lage pollen-ovule ratio)  nadeel: inteelt
  • 31. Voorbeelden van delayed selfing Ophrys apifera (Hommelorchis) bij bezoek pollinator: pollinium tegen lichaam  kruisbestuiving ondanks hoge investering in mimicry, toch veel selfing  kan werken als reproductive assurance in een variabel pollinator-milieuEen stuifmeelklompje of pollinium(mv. pollinia) is een samenklevendemassa van pollenkorrels (typisch voororchideeën). Bij O. apifera hangt hetpollinium aan een staartje (caudiculum).
  • 32. Voorbeelden van delayed selfing Paris quadrifolia (Eenbes): Positie van de stigma‟s en de antheren (A) in het begin van de anthesis, (B) twee weken na start anthesis en (C) aan het einde van de bloei, wanneer de antheren fysiek contact maken met de stigma‟s
  • 33. Inteelt vermijden 3 strategieën:  tweehuizigheid  mannelijke en vrouwelijke bloemen op verschillende individuen  genetische zelf-incompatibiliteit: S-allel  mechanische zelf-incompatibiliteit
  • 34. Inteelt vermijden 3 strategieën:  tweehuizigheid  genetische zelf-incompatibiliteit: S-allel  stempel produceert extracellulaire glycoproteinen  dringen in incompatibele pollen en/of pollenbuis en degraderen daar RNA:  verhinderen van pollenkieming  vertraging van de groei van de pollenbuis  resultaat = falen van bevruchting  kan tot verminderde zaadzetting leiden in kleine populaties met een kleine diversiteit aan S-allelen  mechanische zelf-incompatibiliteit
  • 35. Inteelt vermijden 3 strategieën:  tweehuizigheid  genetische zelf-incompatibiliteit: S-allel  mechanische zelf-incompatibiliteit  herkogamie: ruimtelijke scheiding van meeldraden en stempel  heterostylie: polymorfisme in lengte van de stijl (distylie & tristylie) en inplanting van de meeldraden  dichogamie: spreiding in de tijd van mannelijke fase (vrijstellen pollen) en vrouwelijke fase (ontvankelijk zijn van de stempel)  protandrie & protogynie
  • 36. Herkogamie Voorbeelden:  Epilobiumagustifolium (Wilgenroosje)  Geranium sp.  Centaurium erythraea (Echt duizendguldenkruid)
  • 37. Heterostylie Strategie om:  zelfbestuiving / inteelt te vermijden  een efficiënte kruisbestuiving te bevorderen
  • 38. Heterostylie
  • 39. Heterostylie: voorbeelden Primula vulgaris (Stengelloze sleutelbloem): ditstylie„pin‟: korte meeldraden, lange stijl „thrum‟: lange meeldraden, korte stijl
  • 40. Heterostylie: voorbeelden pin thrum
  • 41. Heterostylie: voorbeelden Pulmonaria officinalis Lythrum salicaria (Longkruid) (Kattenstaart)Primula veris Hottonia palustris Tristylie!(Gulden sleutelbloem) (Waterviolier)
  • 42. Heterostylie: voorbeeldenEichormia crassipes(Waterhyacinth) Tristylie!
  • 43. Heterostylie: ontstaan
  • 44. Heterostylie: ontstaanIndicaties voor omgekeerde evolutie (heterostylie  homostylie) bij Primula veris(Gulden sleutelbloem) in kalkgraslanden in Virion
  • 45. Heterostylie – speciale types Enantiostylie = sexuele organen zijn in spiegelbeeld  monomorf (bij eenzelfde plant)  op bloem-niveau  op bloeistengel-niveau  dimorf (tussen verschillende plant)
  • 46. Heterostylie – speciale types Enantiostylie = sexuele organen zijn in spiegelbeeld  monomorf (bij eenzelfde plant)  op bloem-niveau  op bloeistengel-niveau  dimorf (tussen verschillende plant)
  • 47. Heterostylie – speciale types Enantiostylie = sexuele organen zijn in spiegelbeeld  monomorf (bij eenzelfde plant)  op bloem-niveau  op bloeistengel-niveau  dimorf (tussen verschillende plant)  vaak gekenmerkt door heterantherie (functioneel dimorfisme in antheren)  meer dan 20 families  meestal bestoven door bijen  nectarloos  bij bv. Solananaceae en Pontederiaceae (Eichornia, Heteranthera,…)
  • 48. Heterostylie – speciale types  Heterantherie = functioneel dimorfisme in antherenHeteranthera Cyanellamultiflora alba
  • 49. Heterostylie – speciale types Heterantherie = functioneel dimorfisme in antheren Cyanella alba
  • 50. Heterostylie – speciale types Flexistyly  Sexueel dimorfisme waarbij twee morfen verschillen in de temporele expressie van het sexueel dimorfisme (vb.: Alpinia) Populaties van Alpinia (tropical gember uit China) worden gekenmerkt door gelijke frequenties van twee morfen die verschillen in stijl-groei en timing van de en functie. (A) De protandreuze morf van Alpinia zerumbet, die is „s ochtends en „s namiddags. (B) De protogyneuze morf waarbij een reciproke sequentie in expressie van de sexuele functie optreedt.
  • 51. Dichogamie: voorbeelden spreiding in de tijd van mannelijke fase (vrijstellen pollen) en vrouwelijke fase (ontvankelijk zijn van de stempel)  protandrie & protogynie Salvia sp. (Salie) Silene nutans (Nachtsilene)
  • 52. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving de meeste plantensoorten doen in zekere mate aan kruisbestuiving in combinatie met zelfbestuiving (mixed mating) kruisbestuiving of uitkruising vereist een biotische of abiotsche vector veel windbestoven planten zijn obligate kruisbestuivers windbestuivers zijn minder gevoelig aan pollenlimitatie (vgl. met onvoorspelbare en zeer variabele aanwezigheid van insectbestuivers)
  • 53. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving
  • 54. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving Pollen/ovule-ratio: hoeveelheid pollen geproduceerd per ovule  afhankelijk van bestuivingssysteem  afhankelijk van omgeving (vb.: bij hoge abundantie bestuivers, hogere pollen/ovule-ratio)
  • 55. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving Vb.: bij sterk gerelateerde Centaurium-sp. (Duizendguldenkruiden)  Fraai duizendguldenkruid (Centaurium pulchellum)  Strandduizendguldenkruid (Centaurium littorale)  Echt duizendguldenkruid (Centaurium erythraea)  verschillend in habitat en beschikbaarheid bestuivers
  • 56. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving Vb.: bij sterk gerelateerde Centaurium-sp. (Duizendguldenkruiden)  verschillend bezoek aan bestuivers Fraai Strand Echt
  • 57. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving Vb.: bij sterk gerelateerde Centaurium-sp. (Duizendguldenkruiden)  verschillend bezoek aan bestuivers  verschillend vermogen autonome selfing Fraai Stand Echt
  • 58. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving Vb.: bij sterk gerelateerde Centaurium-sp. (Duizendguldenkruiden)  verschillend bezoek aan bestuivers  verschillend vermogen autonome selfing  door differentiatie in bloemkenmerken: herkogamie, P/O-ratio & bloemgrootte Fraai Facultatieve zelfbestuiver Stand Echt Facultatieve kruisbestuiver
  • 59. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving Vb.: bij sterk gerelateerde Centaurium-sp. (Duizendguldenkruiden)  verschillend bezoek aan bestuivers  verschillend vermogen autonome selfing  door differentiatie in bloemkenmerken: herkogamie, P/O-ratio & bloemgrootte
  • 60. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving
  • 61. Aandeel kruis- vs zelfbestuiving Bijkomend onderzoek C. xantiana:  in perifere populaties (klein en geïsoleerd, weinig gespecialiseerde bestuivers)  verlies van herkogamie  voorbeeld dat reproductive assurance een belangrijke evolutionaire motor is achter de evolutie van voortplantingssystemen bij planten
  • 62. Aandeel kruis- vs zelfbestuivingPhylogenetic reconstructions to investigate the evolutionary history ofmating systems in the annual genus Amsinckia (Boraginaceae)Outcrossing species are distylous and have large flowers, whereasselfing species are homostylous and have much smaller flowers.
  • 63. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 64. 1.4.2. Bestuivingssyndromen 1. Bestuiving door wind (10% van alle plantensoorten) Voordelen: Nadelen:  Lange afstand  Afhankelijk van vegetatie  Goede pollen menging rondom, windsnelheid en  Geen investeringen nodig om circulatiepatronen pollinatoren te lokken  Trade-off tussen (kleine, onopvallende pollenaantal, pollengrootte en bloemen zonder nectar, geen afgelegde afstand pollenverlies door predatie) (grotere pollen zullen minder ver getransporteerd worden, maar hebben wel een grotere competitiviteit)  Lage efficiëntie: hoge pollen/ovule ratio (tot 1000000 !)  Grotere competitie met heterospecifieke pollen
  • 65. 1. Bestuiving door de wind Juglans nigra (black Juglans nigra (black walnut) – Mannelijke walnut) – Vrouwelijke bloemen (katjes) bloemen (groen en hangen neer om zonder kroonbladeren) optimaal wind te zijn relatief groot om vangen zoveel mogelijk pollen te kunnen opvangen
  • 66. 1. Bestuiving door de wind Acer saccharum (Suikeresdoorn) – de bloemen hangen neer om zoveel mogelijk wind te vangen. Bloemen bezitten geen kroonbladeren.Acer saccharum (Suikeresdoorn) – Zoals bijveel windbestuivende bomen bloeien ze nogvoor ze in blad staan, om optimale bestuivingte bewerkstelligen.
  • 67. 1. Bestuiving door de windBloemen van grassenstaan op de toppen van De antheren en vederachtige stempelsde stengels om optimaal hangen ondersteboven om optimaalblootgesteld te zijn aan door de wind te worden bestoven.de wind. Geen kroonbladeren
  • 68. 1. Bestuiving door de wind Gymnospermen, Tamme kastanje, Ruwe berk, Ambrosia
  • 69. 1.4.2. Bestuivingssyndromen 2. Bestuiving door dieren (entomofilie en zoofilie) Voordelen: Nadelen:  Specifieker:  Korte afstand hoger aantal  Investeringen nodig om conspecifieke pollen: co- pollinatoren aan te trekken evolutie tussen bloem en (opvallende bloem, beloning bestuiver zoals nectar of pollen)  Efficiënter:  Afhankelijk van gedrag van minder pollenverlies, bestuivers lagere pollen-ovule ratio  Trade-off tussen aantrekken van bestuivers en kans op geitonogamie
  • 70. 2. Bestuiving door dieren Plant en bestuiver hebben tegengestelde belangen  Plant: hongerige, haastige, ver vliegende, constante bestuivers  maximaliseren van aantal bezoeken  zoveel mogelijk receptieve stempels laten bezoeken  zo klein mogelijke investering in aantrekking en beloning  Bestuiver: grote hoeveelheden voedsel op korte afstand  maximaliseren van foerageersucces van pollen en nectar
  • 71. Bestuiving door bijen en wespen grootste groep bestuivers (16 % van de plantensoorten) groot economisch belang! wespen minder effectief (minder harig) twee klassen van bloemen:  opvallende, open, komvormige, relatief ongespecialiseerde bloemen (vb. roosachtigen, composieten, …)  opvallende, complexe niet-radiaal symmetrische bloemen met landingsplatform (vb. leguminozen, …) kleur: geel of blauw, met nectarsporen (vaak ultraviolet) en geur, beloning: nectar (voedsel voor de larven, dikwijls aan de basis van een buisvormige bloem), grote, kleverige pollen (rijk aan aminozuren) of beide bijen kunnen leren waar bloemen met een relatief grote beloning zijn voordelig voor planten om slechts enkele bloemen per dag te openen (kleiner risico op geitonogamie),
  • 72. Zichtbaar licht vs UV-licht
  • 73. Bestuiving door bijen en wespen Orchideeën: vaak bestuiving door misleidingVleeskleurige orchis Purperorchis Mannetjesorchis
  • 74. Insecten die op niet-belonende orchideeënterecht komen hebbensnel de neiging andereindividuen en zelfsandere populaties opte zoeken.Evolutionairmechanismetegen inbreeding?
  • 75. PseudocopulatieBloemen hebben het uitzicht van een vrouwelijkinsect, ook dikwijls productie van feromonen (vb.verschillende orchidee- soorten)Vliegenorchis Bijenorchis Hommelorchis
  • 76. Bestuiving door vliegen1. Myofilie  eenvoudige, ondiepe bloemen; voortplantingsorganen zijn goed zichtbaar  dof gekleurd en weinig opvallend, met nectarsporen  nectar-beloning; gemakkelijk bereikbaar  uitzondering: zweefvliegen aangetrokken tot meer complexe, fel gekleurde bloemen  vb.: Euphorbia sp., Sedum sp.
  • 77. Bestuiving door vliegen2. Sapromyofilie: vnl. strontvliegen  bruin tot paars, vaak gevlekt  sterke stank: rottend vlees, mest of bloed  geen nectarsporen  pollen-beloning  bloemen functioneren vaak als een val  vb.: Aristolochia sp., Arum sp., Stapelia sp.
  • 78. Aronskelk soortenArum maculatum(Gevlekte aronskelk)
  • 79. Stapelia-soorten - bromvliegen
  • 80. Bestuiving door (nacht)vlinders(psycho- en phalaenafilie)- bloemen in groepen met landingsplatform- helder gekleurd: rood, oranje, geel (vlinders) of wit (nachtvlinders)- openen overdag (vlinders) of „s nachts (nachtvlinders)- produceren veel nectar, t.h.v. de bloembodem- sterke geur, vooral voor nachtvlinders Hesperoyucca whipplei (our Lord‟s candle)
  • 81. Soorten gericht op nachtvlinders
  • 82. Bestuiving door kevers (cantharofilie)- primitiefste bestuivers, maar bestuiven tot 88 % van alle planten- komvormige bloemen, voortplantingsorganen goed bereikbaar- kleur: wit tot vaalwit en groen- sterke geur- overdag geopend- matige nectarproductie (Vb. Magnolia, Composieten, Poppenorchis, etc.)
  • 83. Dracunculus vulgaris(Drakenbloem)
  • 84. Bestuiving door vogels (ornithofilie)- buisvormige bloemen- helder gekleurd: rood of oranje- geurloos- antheren overdag blootgesteld- veel vloeibare nectar, t.h.v. de bloembodem- gematigde pollenproductie, met pollen die aan hethoofd van de vogel blijven kleven
  • 85. Monarda didyma (Scarlet beebalm) – Geen landings-Erythrina crista-galli platform noodzakelijk voor(Crybabytree) – Antheren zo kolibrie‟s.geplaatst dat ze bij bezoekkolibrie, pollen op zijn hoofddeponeren tijdens het drinken.
  • 86. Bestuiving door vogels (ornithofilie) een opmerkelijk vb. van co-evolutie tussen een planten en vogels: de ontwikkeling van een roest (perch): optimale pollinatie door honingzuigers (sunbirds)
  • 87. Bestuiving door vogels (ornithofilie) een opmerkelijk vb. van co-evolutie tussen een planten en vogels:
  • 88. Bestuiving door vogels (ornithofilie) een opmerkelijk vb. van co-evolutie tussen een planten en vogels:
  • 89. Bestuiving door vogels (ornithofilie) extinctie van vogels leiden tot cascade-effecten die pollinatie en plant-densiteit reduceren Rhabdothamnus solandri Tuis, Stitchbird, Bellbird
  • 90. Bestuiving door vogels (ornithofilie) extinctie van vogels in Nieuw-Zeeland  invloed op Rhabdothamnus solandri (Gesneriaceae); geen extinctie in omringende eilanden (controle) mainland pollenlimitatie-index (PLI): 0,69 (island-PLI: 0,15) zaadproductie / bloem in mainland gereduceerd tot 84% mainland: vergelijkbare adult-densiteiten, maar 55% minder juvenielen / adult zaaiexperiment op mainland toont sterke zaadlimitatie 5 jaar na zaaien
  • 91. Bestuiving door vogels (ornithofilie) the sense of floral scent  tabaksplant (Nicotiana attenuata) impact van bloemchemie op pollinatoren, herbivoren en rovers nectarverwijdering, bloembezoek, florivorie, uitkruising-rates blocking van de de expressie van biosynthetische genen:  benzylaceton: lokmiddel voor insecten en vogels  nicotine: in nectar tegen vraat Hawkmoth (Pijlstaart) Hummingbird (Kolibrie)
  • 92. Bestuiving door vogels (ornithofilie) lokmiddel benzylaceton en afweermiddel nicotine zijn beide nodig voor capsule-maturatie en zaadproductie Nicotine-block  florivorie en nectarroof
  • 93. 1.4.2. BestuivingssyndromenThe graph plots the percentile versus ranked estimates of t, the outcrossingrate, for 169 animal-pollinated species and 59 wind-pollinated species. The dataare of significance for theoretical models of the evolution of mating systems thatpredict bimodality of outcrossing rates. Moreover, the difference between the twodistributions raises important issues concerning the functional link between thepollination biology of species and their mating systems.
  • 94. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 95. 1.4.3. Bestuivingssucces Bestuivingssucces, en dus fitness van plant afhankelijk van : 1. de aanwezigheid van al dan niet gespecialiseerde bestuivers en hun efficiëntie (mogelijkheid tot pollenoverdracht) 2. het bestuivingsysteem (mating system) van de plant Habitatfragmentatie en verslechtering van het milieu kunnen een sterk negatief effect hebben op (1), maar op langere termijn ook op (2). Populatiekenmerken kunnen graad van “pollen limitatie” sterk bepalen:  Densiteitseffect (Allee-effect)  Effect van populatiegrootte, isolatie, …
  • 96. 1.4.3. Bestuivingssucces Pollenlimitatie versterkt door:  Densiteitseffect Ridderspoor sp. Bosch & Waser (1999)
  • 97. 1.4.3. Bestuivingssucces Pollenlimitatie versterkt door:  Densiteitseffect Ridderspoor sp. Bosch & Waser (1999)
  • 98. 1.4.3. Bestuivingssucces Pollenlimitatie versterkt door:  Densiteitseffect  Effect van populatiegrootte Blauwe knoop – Devil’s-bit Kwak et al. (2004)
  • 99. 1.4.3. Bestuivingssucces Veldsalie – Meadow Clary
  • 100. 1.4.3. Bestuivingssucces Angiospermen produceren vaak minder vruchten en zaden dan bloemen en ovules. Twee ecologische mechanismen zijn hiervoor verantwoordelijk: 1. onvoldoende pollenoverdracht naar stigma‟s (pollenlimitatie) 2. onvoldoende hulpbronnen voor de ontwikkeling van zaden en vruchten Pollenlimitatie kan empirisch gedemonstreerd door middel van de de pollenlimitatie-index: PL = 1 – [ Po / Ps ] Po = reproductief succes na open bestuiving (controle) Ps = reproductief succes na supplementaire kruisbestuiving PL = 0 wijst op geen pollenlimitatie specifieke ecologische mechanismen verantwoordelijk voor pollenlimitatie?  Larson & Barrett (2000) Biol J Linn Soc
  • 101. 1.4.3. BestuivingssuccesLarson & Barrett (2000) Biol J Linn Soc
  • 102. 1.4.3. Bestuivingssucces zelfcompatibiliteit autogamie monocarpie vs polycarpie kruidachtig vs houtachtig specialisatie nectarproductie gematigd vs tropisch bebost vs open habitats
  • 103. 1.4.3. Bestuivingssuccesn.s. 2a 1a 1b 2b
  • 104. 1.4.3. Bestuivingssucces 3a 4b 4a 3b
  • 105. 1.4.3. Bestuivingssucces
  • 106. 1.4.3. Bestuivingssucces224 dier-bestoven plantensoorten werden gecategoriseerd volgens 6 life-history traits en 2ecologische condities. PL tussen soorten werd vergeleken met TIPs en PICs-analyses. De resultatenwaren overlappend met minder significante resultaten bij de PICs-analyse, waarschijnlijk t.g.v. lagestatistische power. De invloed van phylogenetische historie op PL was zwak, desondanks was er eensignificante variatie in PL tussen 7 angiosperm-families, wat een phylogenetische componentsuggereert. Bij zowel TIPs en PICs was PL lager bij zelf-compatibele en autogame soorten. TIPstoonde aan dat kruiden, nectarproducenten en gematigde soorten waarschijnlijk minder PLzijn, maar bij PICs kon dit enkel aangetoond worden bij de zelf-incompatibele soorten. Geen enkelepredictor was exlusief een indicator voor PL, wat waarschijnlijk de stochastische natuur vanpollinator-services reflecteerd.
  • 107. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 108. 2. Vegetatieve reproductie1. Apomixis (agamospermie):  productie van zaad zonder bevruchting
  • 109. 2. Vegetatieve reproductie1. Apomixis (agamospermie):  productie van zaad zonder bevruchting  exacte kopie van genen, geeft hoogste kans om aangepast te zijn aan lokale abiotische omstandigheden (vnl. in stabiele milieus)  vb.:Taraxacum officinale (Paardenbloem), Rubus fruticosus (Braam), Fragaria (Aardbei)
  • 110. 2. Vegetatieve reproductie1. Apomixis (agamospermie):  recent ontdekking van mannelijke apomixis bij Cupressus dupreziana (Saharah Cypres)  zaadzetting enkel resultaat van pollen zonder genetische bijdrage van de moederplant
  • 111. Reproductie bij planten1. Sexuele reproductie 1. Sexuele reproductiesystemen 2. Mannelijke en vrouwelijke fitness 3. Sex-ratio‟s 4. Bestuiving 1. Kruis- versus zelfbestuiving 2. Bestuivingssyndromen 3. Bestuivingssucces2. Vegetatieve reproductie 1. Apomixis 2. Clonaliteit
  • 112. 2. Vegetatieve reproductie1. Clonaliteit:  genetisch identieke individuen  via stolonen, rhizomen, bollen, adventiefknoppen, adventiefwortels,…  voordelen: zeker, snel, weinig kosten, nakomelingen aangepast aan actuele omgevingscondities (voordelig in stabiele milieus)  nadelen: geen dispersie, geen dormantie, geen sexuele recombinatie (aanpassingen aan veranderend milieu), meest aangepaste klonen gaan de andere wegconcurreren grote vlekken genetisch identieke individuen
  • 113. 2. Vegetatieve reproductie
  • 114. 2. Vegetatieve reproductie1. Clonaliteit  groeivormen van clonale planten: ramets (scheuten) vs genets (genetische entiteiten)  groeistrategiëen: phalanx vs guerilla verspreiding in verspreiding een dicht front, door geïsoleerde met scheuten stolonen of dicht op elkaar rhizomen foraging: ramets vormen in de richting van betere ecologische omstandigheden (meer licht, nutriënten, minder toxines)
  • 115. 2. Vegetatieve reproductie clonale groei kan resulteren in grotere floral display, maar eveneens in toenemende geitonogamie (vnl. bij phalanx) kan problemen geven als de soort zelf-incompatibel is of gevoelig aan inteelt (vb.: Meiklokje) zeker wanneer de bestuivers korte afstanden afleggen (vb.: Vaccinium)
  • 116. 2. Vegetatieve reproductie Influence of clonal growth on selfing rate in Vaccinium myrtillus L. (Albert et al., 2008)
  • 117. 2. Vegetatieve reproductie 1. Clonaliteit  de morfologie van de klonen is sterk afhankelijk van de omgevingsomstandigheden Trifolium repens(Witte klaver – White or Dutch clover)
  • 118. 2. Vegetatieve reproductie1. Clonaliteit  de morfologie van de klonen is sterk afhankelijk van de omgevingsomstandigheden Droog Vruchtbaar Eikenbos Essenbos met Populier Paris quadrifolia (Eenbes)
  • 119. 2. Vegetatieve reproductie1. Clonaliteit  de morfologie van de klonen is sterk afhankelijk van de omgevingsomstandigheden (vb.: Paris quadrifolia (Eenbes)) Vruchtbaar Droog Essenbos met Eikenbos Populier
  • 120. 2. Vegetatieve reproductie1. Clonaliteit  de morfologie van de klonen is sterk afhankelijk van de omgevingsomstandigheden (vb.: Paris quadrifolia (Eenbes))