Floral phenology and pollen production in the five nocturnal Oenothera species (Onagraceae)

• Autorzy: Anton S. , Denisow B.

Warianty tytułu

PL

Fenologia kwitnienia i produkcja pyłku pięciu gatunków z rodzaju Oenothera (Onagraceae), charakteryzujacych się nocną antezą

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Blooming phenology and pollen production in the five Oenothera species were investigated during the period of 2013–2015 in the Lublin area, SE Poland. The blooming period was relatively long, and flowering usually started in the middle or late June and lasted until late July or the middle of August. The Oenothera species studied exhibited nocturnal anthesis, i.e., the flowers opened in the late evening and lasted overnight until the early morning hours. Plants developed a great number of flowers per individual and per unit area (on average, 158 and 4,136, respectively), and this feature appeared to be species-specific. It was demonstrated that the blooming phase had an impact on the mass of anthers and pollen produced per flower in all Oenothera species. In general, the greatest mass of anthers and pollen was observed at the beginning of blooming, and with the progress of flowering, the values decreased. However, statistical differences were found for O. flaemingina, O. paradoxa, and O. rubricaulis. The mass of pollen produced per unit area was also a species-specific characteristic and was related to the abundance of flowering. The greatest amount of pollen was produced by O. flaemingina (30.6 g m−2), which was almost three times more than that produced by O. rubricaulis (10.9 g m−2). The protein content of pollen grains was relatively low and on average amounted to 15.4%. The Oenothera species examined in this work may be considered valuable pollen yielding plants. Nevertheless, given the invasive potential of species from subsect. Oenothera, precautions are suggested during cultivation and/or planting these taxa in bee pastures, in order to prevent uncontrolled spread into new areas.

PL

Badania dotyczące fenologii kwitnienia oraz produkcji pyłku pięciu gatunków z rodzaju Oeno-thera (O. casimiri, O. flaemingina, O. nuda, O. paradoxa, O. rubricaulis) prowadzono w latach 2013–2015 na terenie Lublina, Polska południowo-wschodnia. Początek kwitnienia obserwo-wano w połowie lub pod koniec czerwca, kwitnienie było stosunkowo długie i trwało do końca lipca lub połowy sierpnia. Badane taksony cechowała nocna anteza, tzn. otwieranie kwiatów obserwowano późnym wieczorem (ok. godz. 20:00–21:00) i kwiaty żyły do godzin wczesno porannych (ok. godz. 7:00–9:00). Gatunki wytwarzały dużą liczbę kwiatów przypadającą na jednego osobnika oraz na jednostkę powierzchni (odpowiednio średnio 158,2 oraz 4163,5/m2). Wykazano, że faza kwitnienia wpływa na masę pylników oraz na masę pyłku produkowanego w kwiecie. Największą masę pylników i pyłku obserwowano na początku kwitnienia, zaś wraz z postępem kwitnienia masa pylników i produkowanego pyłku spadała; jednakże statystycznie istotne różnice zanotowano wyłącznie w przypadku O. flaemingina, O. paradoxa i O. rubricaulis. Wydajność pyłkowa była cechą gatunkową, związaną z obfitością kwitnienia. Największą masę pyłku dostarczał O. flaemingina (30,6 g/m2), niemal trzykrotnie więcej niż wyniosła wydajność pyłkowa O. rubricaulis (10,9 g/m2). Zawartość białka w pyłku była stosunkowo niska i przeciętnie wyniosła 15,4%. Badane gatunki mogą być uznane za wartościowe źródło pyłku. Niemniej jednak, z uwagi na wysoki potencjał inwazyjny gatunków z podsekcji Oenothera oraz aby przeciwdziałać niekontrolowanemu rozprzestrzenianiu tych taksonów do nowych siedlisk, należy zachować środki ostrożności podczas ich uprawy i ewentualnego podsiewania na pastwiskach pszczelich.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2018
• Tom: 71
• Numer: 2
• Opis fizyczny: Article 1738[12p.],fig.,ref.

Twórcy

autor

Anton S.

• Department of Botany, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

autor

Denisow B.

• Department of Botany, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

Bibliografia

• Dietrich W, Wagner WL, Raven PH. Systematics of Oenothera section Oenothera subsection Oenothera (Onagraceae). Ann Arbor, MI: American Society of Plant Taxonomists; 1997. (Systematic Botany Monographs; vol 50).
• Wagner WL, Hoch PC, Raven PH. Revised classification of the Onagraceae. Ann Arbor, MI: American Society of Plant Taxonomists; 1997. (Systematic Botany Monographs; vol 83).
• Rostański K, Rostański A, Gerold-Śmietańska I, Wąsowicz P. Evening-primroses (Oenothera) occurring in Europe. Katowice: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences; 2010.
• Greiner S, Köhl K. Growing evening primroses (Oenothera). Front Plant Sci. 2014;5:38. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00038
• Rostański K, Tokarska-Guzik B. Distribution of the American epecophytes of Oenothera L. in Poland. Phytocoenosis, Supplementum Cartographie Geobotanicae. 1998;9:117–130.
• Rostański K, Dzhus M, Gudžinskas Z, Rostański A, Shevera M, Šulcs V, et al. The genus Oenothera L. in Eastern Europe. Cracow: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences; 2004.
• Cullen J, Alexander JMC, Brickell CD. The European garden flora. Vol. V. Dicotyledons. Part III. Cambridge: Cambridge University Press; 1997.
• Bosisio M. Squeezing oil from the primrose. Agricultural Research. 1990;38:20–21.
• Deng YC, Hua HM, Li M, Lapinskas P. Studies on the cultivation and uses of evening primrose (Oenothera spp.) in China. Econ Bot. 2001;55(1):83–92. https://doi.org/10.1007/BF02864548
• Singh S, Kaur R, Sharma S. An updated review on the Oenothera genus. Chin J Integr Med. 2012;10:717–725. https://doi.org/10.3736/jcim20120701
• Johnson MTJ. The contribution of evening primrose (Oenothera biennis) to a modern synthesis of evolutionary ecology. Popul Ecol. 2011;53:9–21. https://doi.org/10.1007/s10144-010-0250-5
• Szklanowska K, Czubacki W. The abundance and features of pollen in Oenothera L. genus representatives. Pszczelnicze Zeszyty Naukowe. 2000;2:225–265.
• Raguso RA, Kelber A, Pfaff M, Levin RA, McDade LA. Floral biology of North American Oenothera sect. Lavauxia (Onagraceae): advertisements, rewards, and extreme variation in floral depth. Ann Mo Bot Gard. 2007;94:236–257. https://doi.org/10.3417/0026-6493(2007)94[236:FBONAO]2.0.CO;2
• Antoń S, Komoń-Janczara E, Denisow B. Floral nectary, nectar production dynamics and chemical composition in five nocturnal Oenothera species (Onagraceae) in relation to floral visitors. Planta. 2017;246:1051–1067. https://doi.org/10.1007/s00425-017-2748-y
• Pots SG, Biesmeijer JC, Kremen C, Neuman P, Schweiger O, Kunin WE. Global pollinator declines: trends, impacts and drivers. Trends Ecol Evol. 2010;25:345–353. https://doi.org/10.1016/j.tree.2010.01.007
• Thomann M, Imbert E, Devaux C, Cheptou PR. Flowering plants under global pollinator decline. Trends Plant Sci. 2013;18:353–359. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2013.04.002
• Martin C. A re-examination of the pollinator crisis. Curr Biol. 2015;25:811–815. https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.09.022
• Denisow B, Wrzesień M, Cwener A. Pollination and floral biology of Adonis vernalis L. (Ranunculaceae) – a case study of threatened species. Acta Soc Bot Pol. 2014;83:29–37. https://doi.org/10.5586/asbp.2014.001
• Wróblewska A, Stawiarz E, Masierowska M. Evaluation of selected ornamental Asteraceae as a pollen source for urban bees. Journal of Apicultural Science. 2016;60:179–191. https://doi.org/10.1515/jas-2016-0031
• Goulson D. Foraging strategies of insects for gathering nectar and pollen, and implications for plant ecology and evolution. Perspect Plant Ecol Syst. 1999;2:185–209. https://doi.org/10.1078/1433-8319-00070
• Hedhly A, Hormaza JI, Herrero M. Global warming and plant sexual reproduction. Trends Plant Sci. 2008;14:30–36. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2008.11.001
• Jabłoński B. Potrzeby zapylania i wartość pszczelarska owadopylnych roślin uprawnych. Puławy: Oddział Pszczelnictwa Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa; 1997.
• Denisow B. Pollen production of selected ruderal plant species in the Lublin area. Lublin: University of Life Sciences in Lublin; 2011. (Rozprawy Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie; vol 351).
• Roman A. Wpływ preferencji kwiatowej na wydajność pyłkową rodzin pszczoły miodnej. Wrocław: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu; 2008. (Monografie; vol 62).
• Klimont K. The application of some species of honey plants in reclamation of tanks of flotation lime enriched with municipal sewage. Biuletyn Instytutu Hodowli Roślin. 2007;244:249–257.
• Klimont L, Bulińska-Radomska Z, Górka J. Możliwość wykorzystania wybranych roślin miododajnych do rekultywacji terenów po eksploatacji siarki. Polish Journal of Agronomy. 2013;12:17–25.
• Mihulka S, Pyšek P. Invasion history of Oenothera congeners in Europe: a comparative study of spreading rates in the last 200 years. J Biogeogr. 2001;28:597–609. https://doi.org/10.1046/j.1365-2699.2001.00574.x
• Mihulka S, Pyšek P, Martínková J. Invasiveness of Oenothera congeners in Europe related to their seed characteristics. In: Child LE, Brock JH, Brundu G, Prach K, Pyšek P, Wade M, et al., editors. Plant invasions: ecological threats and management solutions. Leiden: Backhuys Publishers; 2003. p. 213–225.
• Tokhtar V, Groshenko S. Differentiation of the climatic niches of the invasive Oenothera L. (subsect. Oenothera, Onagraceae) species in the Eastern Europe. Advances in Environmental Biology. 2014;8:529–531.
• Rostański K. Zur gliederung der subsection Oenothera (section Oenothera, Oenothera L., Onagraceae). Feddes Repert. 1985;96:3–14.
• Denisow B, Bożek M. Biologia kwitnienia i obfitość pylenia Anemone japonica Houtt. = Anemone × hybrida hort. Acta Agrobot. 2006;59(1):139–146. https://doi.org/10.5586/aa.2006.014
• Foster S, Duke JA. Field guide to medicinal plants and herbs of Eastern and Central North America. Boston, MA: Houghton-Mifflin Co.; 2000.
• Masierowska ML. Floral phenology, floral rewards and insect visitation in an ornamental species Geranium platypetalum Fisch. & C. A. Mey., Geraniaceae. Acta Agrobot. 2012;65(2):23–36. https://doi.org/10.5586/aa.2012.055
• Kochmer JP, Handel SN. Constraints and competition in the evolution of flowering phenology. Ecol Monogr. 1986;56:303–325. https://doi.org/10.2307/1942549
• Fitter AH, Fitter RSR. Rapid changes in flowering time in British plants. Science. 2002;296(5573):1690–1691. https://doi.org/10.1126/science.1071617
• Elzinga JA, Alan A, Biere A, Gigord L, Weis AE, Bernasconi G. Time after time: flowering phenology and biotic interactions. Trends Ecol Evol. 2007;22:432–439. https://doi.org/10.1016/j.tree.2007.05.006
• Stokes P, Verkerk K. Flower formation in Brussels sprouts. Medelingen van de Landbouwhogeschool te Wageningen. 1951;50:143–160.
• Barthelemy D, Caragilo Y. Plant architecture: a dynamic, multilevel and comprehensive approach to plant form, structure and ontogeny. Ann Bot. 2007;99:375–407. https://doi.org/10.1093/aob/mcl260
• Reekie EG, Reekie JYC. The effect of reproduction on canopy structure, allocation and growth in Oenothera biennis. J Ecol. 1991;79:1061–1071. https://doi.org/10.2307/2261098
• Gentry AH. Flowering phenology and diversity in tropical Bignoniaceae. Biotropica. 1974;6:64–68. https://doi.org/10.2307/2989698
• Szklanowska K. The pollen flows of crowfoot family (Ranunculaceae L.) from natural plants communities. In: Banaszak J, editor. Changes in fauna of wild bees in Europe. Bydgoszcz: Pedagogical University; 1995. p. 201–214.
• Andrejev VN. Pylca rastenij soberajemaja pčolami (k metodikie izučenija pergi). Charkov: Oblast. Pyt. Stancja. Charkov; 1926.
• Denisow B, Wrzesień M. The blooming and pollen efficiency of Adonis vernalis L. in xertothermic plant communities. Journal of Apicultural Science. 2006;50:147–157.
• Bosch J, Retana CX, Cerdá X. Flowering phenology, floral traits and pollinator competition in an herbaceous Mediterranean plant community. Oecologia. 1997;109:583–591. https://doi.org/10.1007/s004420050120
• Morales AM, Dodge GJ., Maraschin GE. A phenological mid-domain effect in flowering phenology. Oecologia. 2005;142:83–89. https://doi.org/10.1007/s00442-004-1694-0
• Szczęsna T. Protein content and amino acids composition of bee-collected pollen from selected botanical origins. Journal of Apicultural Science. 2006;50:81–90.
• Hanley ME, Franco M, Pichon S, Darvill B, Goulson D. Breeding system, pollinator choice and variation in pollen quality in British herbaceous plants. Funct Ecol. 2008;22:592–598. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2008.01415.x
• Roulston TH, Cane JH, James, Buchmann SL. What governs protein content of pollen: pollinator preferences, pollen-pistil interactions, or phylogeny? Ecol Monogr. 2000;70:617–643.
• Lunau K. The ecology and evolution of pollen signals. Plant Syst Evol. 2000;222:89–111. https://doi.org/10.1007/BF00984097
• Proctor M, Yeo P, Lack P. The natural history of pollination. London: Harper Collins Publishers; 1996.

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.1738