Background and Aims Sexual deception is a species-specific pollination strategy commonly found in Orchidaceae. Sexually deceptive orchids lure male insect pollinators by mimicking the sex pheromones and/or appearance of female insects, which elicit copulatory behaviour with the flower by the male insects. This specialised pollination strategy has recently been found in a Pterostylis species in Australia. Pterostylis orchids also occur in New Zealand, although very few studies have been done on this genus, and no such specialised insect pollination strategy has been documented in New Zealand. Methods I investigated the breeding system and pollinators of three Pterostylis spp. to determine whether sexual deception may be operating in P. oliveri, P. irsoniana and P. venosa growing in native beech forests in Arthur's Pass. We also investigated the floral headspace volatiles of P. oliveri to determine which compounds are present, and which may be responsible for pollinator attraction. Key Results Breeding system experiments suggest that P. oliveri and P. irsoniana are self compatible, but exclusively dependent on insects for pollination. Only male fungus gnats (Diptera: Mycetophilidae) were found carrying pollinia attached to their thoraxes in traps set up over the flowers. Insect identification and ITS DNA analysis of the pollinia showed that each orchid species was pollinated by a specific fungus gnat species; Mycetophila latifascia males found with pollen of P. oliveri; Morganiella fusca males found with pollen of P. irsoniana; and Tetragoneura sp. males found with pollen of P. venosa. Field tests of an unidentified compound found in headspace volatiles of P. oliveri did not attract any Mycetophila latifascia males. Conclusions These results indicate that pollination via sexual deception may be operating in these three Pterostylis spp. However, further floral volatile analyses are required to confirm whether the flowers emit volatile compounds that resemble the sex pheromones of the specific pollinators.

Cette thèse aborde l’écologie et l’évolution des relations qu’entretiennent les orchidées du genre Ophrys avec leurs pollinisateurs. L’approche comparative et la combinaison (i) d’analyses chimiques de phéromones sexuelles et de parfums floraux, (ii) d’analyses génétiques avec des outils moléculaires, et (ii) de tests de comportement réalisés sur les insectes in situ nous ont permis d’éclairer certains aspects méconnus de ces interactions inter-spécifiques. La pollinisation des orchidées du genre Ophrys est assurée par des mâles d'abeilles ou de guêpes solitaires qui opèrent une tentative d’accouplement (pseudocopulation) sur le labelle des fleurs. L'attraction des pollinisateurs est généralement hautement spécifique, régie par un mimétisme des signaux (chimiques, visuels, tactiles) des femelles des espèces d'insectes concernés. Malgré cette spécificité, des hybrides se forment occasionnellement en conditions naturelles, témoignant de la perméabilité partielle des barrières d'isolement reproductif entre espèces. Au cours de ce programme de recherche, nous avons entrepris l’étude des interactions Ophryspollinisateurs en mettant l’accent sur trois aspects spécifiques, à savoir (i) la sélection des caractères floraux par les pollinisateurs, (ii) l'isolement reproductif entre espèces d'Ophrys sympatriques, et enfin (iii) l'évolution des caractères floraux au sein d'un complexe d'espèces-soeurs d'Ophrys associées à différents pollinisateurs. Les principaux résultats de ce travail sont repris ci-dessous, ponctués de références aux articles qui rassemblent l’intégralité des études réalisées.

Cette thèse aborde l’écologie et l’évolution des relations qu’entretiennent les orchidées du genre Ophrys avec leurs pollinisateurs. L’approche comparative et la combinaison (i)<p>d’analyses chimiques de phéromones sexuelles et de parfums floraux, (ii) d’analyses génétiques avec des outils moléculaires, et (ii) de tests de comportement réalisés sur les insectes in situ nous ont permis d’éclairer certains aspects méconnus de ces interactions inter-spécifiques. La pollinisation des orchidées du genre Ophrys est assurée par des mâles d'abeilles ou de guêpes solitaires qui opèrent une tentative d’accouplement (pseudocopulation) sur le labelle des fleurs. L'attraction des pollinisateurs est généralement hautement spécifique, régie par un mimétisme des signaux (chimiques, visuels, tactiles) des femelles des espèces d'insectes concernés. Malgré cette spécificité, des hybrides se forment occasionnellement en conditions naturelles, témoignant de la perméabilité partielle des barrières d'isolement reproductif entre espèces. Au cours de<p>ce programme de recherche, nous avons entrepris l’étude des interactions Ophryspollinisateurs en mettant l’accent sur trois aspects spécifiques, à savoir (i) la sélection des caractères floraux par les pollinisateurs, (ii) l'isolement reproductif entre espèces d'Ophrys sympatriques, et enfin (iii) l'évolution des caractères floraux au sein d'un complexe d'espèces-soeurs d'Ophrys associées à différents pollinisateurs. Les principaux<p>résultats de ce travail sont repris ci-dessous, ponctués de références aux articles qui rassemblent l’intégralité des études réalisées. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished