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　　異型花柱（heterostyly）一直被奉為最經(jīng)典的植物繁育系統(tǒng)研究模式。為了實(shí)現(xiàn)高效的繁育功能，異型花柱植物巧妙的組合了雌雄器官的空間布置和生理親和性，將動(dòng)物介導(dǎo)的花粉散布過程優(yōu)化到極致。1877年，達(dá)爾文發(fā)表 The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species ，這部開創(chuàng)性的著作主要介紹 “異型花柱”植物擁有的這一奇特而優(yōu)雅的繁育系統(tǒng)式樣。至今，不斷積累的研究很大程度上印證了達(dá)爾文早期對異型花柱功能的推測，同時(shí)也增進(jìn)了我們對異型花柱綜合征生殖生態(tài)功能的新理解。盡管如此，對于異型花柱植物花表型多態(tài)性在種內(nèi)的維持與穩(wěn)定的進(jìn)化生態(tài)學(xué)機(jī)制，仍然知之甚少。 

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所李德銖研究員和王紅研究員共同指導(dǎo)的周偉博士與加拿大多倫多大學(xué)Spencer Barrett 教授合作，以茜草科二型花柱植物滇丁香（Luculia pinceana）為研究對象，依據(jù)譜系溯祖方法，對滇丁香自然分布區(qū)內(nèi)不同花型構(gòu)造的種群進(jìn)行譜系關(guān)系重建。研究表明，約在早更新世滇丁香分化成兩個(gè)全部由二態(tài)居群構(gòu)成的譜系分支，即中西部分支和東部分支；末次盛冰期后，中西部分支的長花柱型個(gè)體通過奠基者效應(yīng)建立單態(tài)長花柱型居群；隨后，以花粉為主要媒介的短花柱型決定基因的輸入，使得部分單態(tài)長花柱型種群被逐漸侵蝕為偏態(tài)居群。研究結(jié)果發(fā)表于國際生態(tài)學(xué)主流期刊 Molecular Ecology 。 

　　近期，上述研究人員在二態(tài)譜系分支中選取一個(gè)二態(tài)花型比例平衡居群，對居群內(nèi)兩種花型個(gè)體進(jìn)行空間定位，通過DNA分子標(biāo)記方法，對1051個(gè)幼苗進(jìn)行父本推斷，構(gòu)建該二態(tài)居群內(nèi)的基因流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，在自然狀態(tài)下，同型交配頻率遠(yuǎn)高于雌雄繁殖器官空間非法重疊的程度，也即分子標(biāo)記檢測到的種群內(nèi)選型交配所占比例高于理論預(yù)期；盡管如此，二態(tài)種群內(nèi)非選型交配仍然占據(jù)主導(dǎo)，并且足以維持種群的二態(tài)性。研究首次在基因流層面證實(shí)了“二型花柱植物互逆的雌雄空間異位能夠促進(jìn)個(gè)體間發(fā)生足量的非選型交配”，同時(shí)證實(shí)了同型花間生理不親和性在維持多態(tài)過程中的重要作用。研究結(jié)果以“Reciprocal herkogamy promotes disassortative mating in a distylous species with intramorph compatibility”為題發(fā)表于國際植物學(xué)主流期刊 New Phytologist（文章鏈接： http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.13326/abstract）。 

　　周偉和王紅還應(yīng)《生物多樣性》特邀，撰寫發(fā)表了題為《基于DNA分子標(biāo)記的花粉流動(dòng)態(tài)分析》綜述文章，詳細(xì)介紹了分子標(biāo)記技術(shù)在植物交配系統(tǒng)研究中的最新進(jìn)展和應(yīng)用。 

　　上述研究工作得到973項(xiàng)目 (2014CB954100)，國家自然科學(xué)基金委重大國際合作項(xiàng)目 (31320103919）和科學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目（KJZD-EW-L07)，國家自然科學(xué)基金青年基金(31200289)和云南省科學(xué)基金(2012FB182)共同資助。 

120個(gè)滇丁香個(gè)體空間位置

滇丁香的重疊度和性器官空間分布

花粉傳播標(biāo)記分析

花粉流分析