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　　孢粉學(xué)是植物系統(tǒng)發(fā)育研究的重要內(nèi)容之一，早在1811年Robert Brown首次認識到花粉特征可以作為一個“指南針”應(yīng)用于分類學(xué)研究。由于植物花粉令人驚嘆地攜帶著可遺傳信息以及形態(tài)變化多樣而具有重要的生物學(xué)意義。與植物其它形態(tài)特征相比，花粉性狀在植物系統(tǒng)發(fā)育過程中具有遺傳穩(wěn)定性和保守性，是聯(lián)系和研究現(xiàn)存被子植物和古植物的紐帶。同時，花粉形態(tài)研究在被子植物起源和演化研究中占有重要地位，倍受研究者關(guān)注。作為廣義形態(tài)學(xué)的重要組成部分，孢粉形態(tài)學(xué)是建立植物高等級分類階元的重要依據(jù)。近二十多年來隨著分子系統(tǒng)學(xué)研究的快速發(fā)展，使得利用花粉形態(tài)性狀重新審視被子植物各大分支及目和科的系統(tǒng)演化關(guān)系成為可能。  

　　近期，中國科學(xué)院昆明植物研究所王紅研究員和李德銖研究員帶領(lǐng)的研究團隊與美國哥倫布州立大學(xué)Kevin S. Burgess 教授合作，基于薔薇分支I的固氮支系（Nitrogen-fixing Clade），包括豆目（Fabales）, 薔薇目（Rosales），葫蘆目（Cucurbitales）和殼斗目（Fagales）構(gòu)建的分子系統(tǒng)發(fā)育框架，對該支系所有4目28科中的27科307個代表屬的18個花粉形態(tài)性狀開展了演化重建分析。研究表明，固氮支系類群中花粉形態(tài)表現(xiàn)出：花粉粒增大、萌發(fā)孔數(shù)目增多、萌發(fā)孔位置由沿赤道面分布向球面分布演化、萌發(fā)孔形狀由溝狀向溝-孔狀演化，以及覆蓋層紋飾復(fù)雜度增加等。通過演化相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，花粉粒扁長形、極面觀三裂圓形、外萌發(fā)孔溝狀、橫長或豎長的內(nèi)萌發(fā)孔、覆蓋上層元件缺失以及網(wǎng)狀覆蓋層紋飾分別與蟲媒傳粉存在極顯著的相關(guān)性；而萌發(fā)孔結(jié)構(gòu)簡單、孔狀外萌發(fā)孔、圓形的內(nèi)萌發(fā)孔、覆蓋上層芽狀或刺狀、覆蓋層無穿孔分別與風(fēng)媒傳粉存在極顯著的相關(guān)性。  

　　該研究成果以“EVOLUTION OF ANGIOSPERM POLLEN. 7. NITROGEN-FIXING CLADE”為題，以系列文章發(fā)表于國際植物學(xué)主流期刊 Annals of the Missouri Botanical Garden。蔣偉博士、何華杰為該論文的共同第一作者。  

　　據(jù)悉，根據(jù)被子植物系統(tǒng)發(fā)育研究組（APG IV）系統(tǒng)，薔薇分支I包括了固氮支系、COM分支包括衛(wèi)矛目（Celastrales）、 酢漿草目（Oxalidales）和金虎尾目（Malpighiales）（統(tǒng)稱為COM 分支），以及蒺藜目（Zygophyllales）。該項研究是國家自然科學(xué)基金國際(地區(qū))合作重大研究項目“被子植物花粉形態(tài)性狀演化及其驅(qū)動因子”系列研究中的第7部分。該項目通過大尺度、大規(guī)模的取樣和大數(shù)據(jù)源，利用分子系統(tǒng)學(xué)多種分析方法，系統(tǒng)開展被子植物花粉形態(tài)演化式樣的研究，以厘清被子植物花粉多樣性起源和演化問題，并進一步探討主要的驅(qū)動因子。目前已發(fā)表系列文章8篇。 

　　文章鏈接 

圖1.、薔薇分支I固氮分支類群豆目豆科花粉掃描和透射電鏡圖片。A–D. Acacia pravissima F. J. Muell. –A. 極面觀，多?；ǚ哿?。–B. 赤道面觀。–C. 外壁表面結(jié)構(gòu)。–D. 覆蓋層 (T)，顆粒狀覆蓋下層 （G），基層（F），薄的外壁內(nèi)層（E）。E–H. Bauhinia brchycarpa Wall. ex Benth. –E. 極面觀，單粒，扁圓形花粉粒，3-孔溝。–F. 赤道面觀，顆粒狀萌發(fā)孔膜。 –G. 外壁結(jié)構(gòu)，條紋網(wǎng)狀覆蓋層。–H. 覆蓋層（T），柱狀覆蓋下層（G），基層（F），薄的外壁內(nèi)層（E）。I–L. Caesalpinia crista L. –I. 極面觀，單?；ǚ哿?，三裂圓形，3-孔溝。–J. 赤道面觀，網(wǎng)狀紋飾。–K. 豎長內(nèi)萌發(fā)孔（箭頭所指），顆粒狀萌發(fā)孔膜。–L. 覆蓋層（T），柱狀覆蓋下層（G），基層 （F），薄的外壁內(nèi)層（E）。