研究揭示異型花柱植物的交配多樣性演化

　　中科院華南植物園植物中心研究員張奠湘團隊聯合加拿大多倫多大學等的研究人員，揭示異型花柱植物的交配多樣性演化。相關研究近日發表于美國《國家科學院院刊》。

　　異型花柱多態性是一種由超基因控制的花形態結構的多樣性，表現在群體中有兩種或者三種雌雄蕊相互異位的花。

　　研究團隊以異型花柱植物迎陽報春為研究對象，采用分子標記的手段檢測不同群體的母系交配集合，探討異型花柱多態性結構的演化趨勢。該研究的發現主要有以下幾點：第一，同型花柱群體的自交率最高，混合群體的自交率是二型花柱群體的約2倍；第二，從二型花柱群體到混合群體，再到同型花柱群體，雄配偶多樣性顯著下降，并且配偶多樣性和群體的自交率呈顯著的負相關關系；第三，花型間異交/花型內異交比例在不同群體間具有顯著差異，但和群體的自交率以及配偶多樣性沒有顯著相關性，其中DWS群體主要發生花型間交配，因此其二型花柱多態性能夠維持；第四，隨著海拔升高，長喙傳粉昆蟲訪花顯著降低，在這些生境中同型花柱可能會取代二型花柱，群體將演化為具有高度自交的同型花柱群體，或者具有混合交配系統的同型花柱群體；第五，考慮群體的花型頻率后，發現除DWS外幾乎所有多態群體都接近于隨機交配，不支持達爾文關于異型花柱群體主要促進花型間異交的假說。該研究強調了群體的交配模式在花的表型分化和生殖隔離演化中可能發揮的關鍵作用。