研究揭示异型花柱植物的交配多样性演化

　　中科院华南植物园植物中心研究员张奠湘团队联合加拿大多伦多大学等的研究人员，揭示异型花柱植物的交配多样性演化。相关研究近日发表于美国《国家科学院院刊》。

　　异型花柱多态性是一种由超基因控制的花形态结构的多样性，表现在群体中有两种或者三种雌雄蕊相互异位的花。

　　研究团队以异型花柱植物迎阳报春为研究对象，采用分子标记的手段检测不同群体的母系交配集合，探讨异型花柱多态性结构的演化趋势。该研究的发现主要有以下几点：第一，同型花柱群体的自交率最高，混合群体的自交率是二型花柱群体的约2倍；第二，从二型花柱群体到混合群体，再到同型花柱群体，雄配偶多样性显著下降，并且配偶多样性和群体的自交率呈显著的负相关关系；第三，花型间异交/花型内异交比例在不同群体间具有显著差异，但和群体的自交率以及配偶多样性没有显著相关性，其中DWS群体主要发生花型间交配，因此其二型花柱多态性能够维持；第四，随着海拔升高，长喙传粉昆虫访花显著降低，在这些生境中同型花柱可能会取代二型花柱，群体将演化为具有高度自交的同型花柱群体，或者具有混合交配系统的同型花柱群体；第五，考虑群体的花型频率后，发现除DWS外几乎所有多态群体都接近于随机交配，不支持达尔文关于异型花柱群体主要促进花型间异交的假说。该研究强调了群体的交配模式在花的表型分化和生殖隔离演化中可能发挥的关键作用。