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昆明植物所孫航研究組利用性二型物種探索花部特征的塑造

文章來源:東亞植物多樣性與生物地理學(xué)  |  發(fā)布時間:2015-03-30  |  作者:牛洋  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 
  作為植物的繁殖結(jié)構(gòu),花部特征的塑造常常與影響繁殖成效的因素相關(guān)。植物的繁殖適合度可以由雄性(花粉/父本)和雌性(胚珠/母本)兩種途徑獲得。對兩性花植物(植物界中的主流)而言,花部特征可能同時通過這兩種途徑被塑造,但較難剖析何者更為重要。而性別分離的物種常常表現(xiàn)出性別特異的花部特征(性二型),為探索花部特征的塑造原因提供了機(jī)會。

  中國科學(xué)院昆明植物研究所孫航研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊長期關(guān)注桔??扑{(lán)鐘花屬植物的起源和進(jìn)化,并著重關(guān)注其性系統(tǒng)的進(jìn)化(Zhou et al., 2013)。最近該研究組牛洋博士及合作者利用該屬一雌全異株物種(雌性個體和兩性個體共存的物種)探討了雌雄功能對于花部特征塑造的相對重要性?;ü诠芎聿康臐饷荛L毛是此類植物的顯著特征,且表現(xiàn)出強(qiáng)烈的二型性——該特征在兩性個體非常發(fā)達(dá),卻在雌性個體發(fā)育較差。通過一系列操控實驗,研究人員首先發(fā)現(xiàn)該物種是完全的雄性先熟植物,其雄性階段和雌性階段的維持時間分別與花粉輸出和落置的速率負(fù)相關(guān)(Niu et al., 2011)。由于發(fā)達(dá)的喉部毛阻礙了采粉訪問者每次訪問帶出的花粉量,花朵處于雄性階段的時間得到延長,令花粉少量多次地高效輸出,這有益于提高雄性適合度。但在花粉輸出速率較低的情況下,雄期壽命的延長卻導(dǎo)致了雌期壽命的折損。此外,雌花喉部毛的長度在一定程度上與每果種子數(shù)表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。這些結(jié)果都暗示喉部毛這一花冠附屬物更有可能通過雄性而不是雌性功能途徑受到塑造。 

  該研究結(jié)果最近以“A Sexually Dimorphic Corolla Appendage Affects Pollen Removal and Floral Longevity in Gynodioecious Cyananthus delavayi (Campanulaceae)”為題發(fā)表于 PLoS ONE 上(http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0117149)。 

 

 


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