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　　花粉和胚珠作為雄配子體和雌配子體的載體，它們的數(shù)量往往決定了植物繁殖適合度的上限和下限，花粉和胚珠的數(shù)量以及花粉/胚珠比（P/O）往往受到植物雄性和雌性資源投資的權(quán)衡，以及植物繁育系統(tǒng)、傳粉過(guò)程和環(huán)境條件的影響。通常自花授粉的植物花粉/胚珠比較低，蟲(chóng)媒傳粉的植物則較高，風(fēng)媒傳粉的植物最高?；ǚ酆团咧閿?shù)量和能量的權(quán)衡是植物繁殖和傳粉適應(yīng)性的最直接的體現(xiàn)，往往作為繁殖特性的指示指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。

　　中國(guó)西南山地垂直地帶性明顯，涵蓋了海拔從低到高的多種自然帶類(lèi)型，高山環(huán)境下植物的繁殖和物候受到云霧和雨季等多因素的影響。相對(duì)于研究較為豐富的歐洲阿爾卑斯山脈和美國(guó)落基山脈，在中國(guó)西南山地，高山草甸群落水平植物花部性狀和繁殖適應(yīng)性隨海拔梯度變化研究較為匱乏，海拔及植物系統(tǒng)發(fā)育歷史對(duì)繁殖分配，如花粉/胚珠比的影響鮮有研究，從而限制了對(duì)該區(qū)域高山草甸群落植物花部性狀演化、繁殖策略和物種共存機(jī)制的深入理解。 

　　中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所植物繁育系統(tǒng)進(jìn)化生態(tài)學(xué)研究組在麗江玉龍雪山海拔2709-3896米的5個(gè)高山草甸群落，連續(xù)四年開(kāi)展了84種蟲(chóng)媒植物的花粉和胚珠性狀變化研究，分析了群落內(nèi)植物的花粉和胚珠數(shù)量、P/O比，以及每種植物11個(gè)其它花部性狀，包括株高、花朵數(shù)、花大小等。利用DNA條形碼構(gòu)建了物種系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，PGLS模型分析了花粉和胚珠性狀隨海拔的變異模式（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，花粉和胚珠數(shù)量與6個(gè)花部性狀（P/O比，花展示面積、花朵數(shù)、花管長(zhǎng)、花型和花藥展示方式）高度相關(guān)（圖2）；花粉數(shù)量和單花的P/O比隨著海拔升高而增加；而單花胚珠數(shù)量，花朵數(shù)和花序高度隨著海拔升高呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。與之對(duì)應(yīng)的是，單花的胚珠數(shù)量并不隨海拔的升高而變化（圖3）。此外，檢測(cè)到花粉和胚珠數(shù)量、P/O比呈現(xiàn)較強(qiáng)的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)，而對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)較為有限。研究首次在群落水平揭示了該區(qū)域高山草甸植物花粉和胚珠性狀變化模式，為進(jìn)一步深入解析海拔梯度下植物花部性狀變化和繁殖成功與傳粉昆蟲(chóng)互作關(guān)系提供了重要的理論依據(jù)。 

　　研究成果以Community-wide patterns in pollen and ovule production, their ratio (P/O), and other floral traits along an elevation gradient in southwestern China為題，發(fā)表于國(guó)際植物生物學(xué)著名期刊BMC Plant Biology。尼泊爾籍博士研究生Shristhi Nepal為論文第一作者，王紅研究員和美國(guó)哥倫布大學(xué)（中國(guó)科學(xué)院國(guó)際人才計(jì)劃訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者）Kevin Burgess教授為論文共同通訊作者。Judith Trunschke博士和任宗昕副研究員參與該項(xiàng)工作。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（XDB31000000）、云南省興滇人才計(jì)劃云嶺學(xué)者（YLXL20170001）、國(guó)家自然科學(xué)基金（32071670, 32050410309）和中國(guó)科學(xué)院國(guó)際人才計(jì)劃（2021VBA0013）項(xiàng)目的支持。 

　　文章鏈接

圖1. 玉龍雪山5個(gè)高海拔樣地的植物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和性狀分布。 

圖2. 花粉和胚珠與其它花部性狀相關(guān)性分析。 

圖3. 花部性狀的海拔變異。