华南植物园研讨员张奠湘团队同合作者在国家自然科学基金等项目的赞助下,研讨提醒了报春花属植物花粉-胚珠数目的变异形式及影响要素。近来,相关效果在线发表于《植物分类学报》(Journal of Systematics and Evolution
论文一起榜首作者、我国科学院华南植物园副研讨员袁帅表明,有花植物的花粉和胚珠数目在物种间和物种内广泛变异,在植物繁衍成功中起关键作用,可以影响异花传粉的成功率、种子产值、对子孙的遗传奉献以及子代习惯度。探求花粉和胚珠变异的原因可以使咱们不难发现生态和繁衍要素怎么刻画有性生殖资源的分配。但是罕见研讨在系统发育结构下,讨论外因和花性状等对近缘物种间花粉和胚珠数目的变异的影响。
该研讨以我国西南山地广泛散布的报春花属植物为研讨目标,解析了其花粉和胚珠数目的变异形式和影响要素。报春花属植物约500种,广泛散布于北半球山地,我国的西南山地是其现代的多样性散布中心,散布规模从海拔50m到5000m。报春花是典型的虫媒花和二型花柱物种,在集体中有两莳花型,在男女器官高度上相互异位。二型花柱特性可以在必定程度上促进花粉准确传递而且促进异交,是研讨花多态性平衡挑选和有性生殖资源分配的形式。此外,二型花柱还会演化为可以自动自花传粉的同型花柱类型。
研讨人员收集了报春花属73个物种(包括二型花柱和同型花柱)99个集体的花粉和胚珠数据,花性状数据和集体海拔数据,在系统发育的结构下讨论花粉-胚珠变异的影响要素。成果发现:一是,不管是不是考虑物种间的系统发育联络,物种的长柱花和短柱花的单花花粉量都与别离与其海拔高度呈明显正相关。或许的解说是高海拔物种需求发生相对更多的花粉,以应对不确定的传粉环境;二是,在所有物种中,长柱花都发生小而多的花粉,短柱花发生大而少的花粉。物种间花粉巨细与其对应的花柱长度呈明显正相关,这有助于保持两莳花型间雄性适合度的平衡和花型多态性;三是,物种的胚珠数目在物种内花型间没有差异,也不受物种海拔高度影响,但是表现出很强的系统发育信号;四是,从二型花柱(异交)向同型花柱改变(自交),花粉数目明显削减了。在自交条件下,植物倾向于下降花粉数目以削减资源投入,支撑自交综合征的假说。
论文通讯作者张奠湘表明,该研讨经过报春花属物种的比较剖析强调了影响植物花粉和胚珠发生的内涵和外在要素之间的杂乱交互作用,并强调了别离考虑花粉和胚珠数据的重要性。以报春花属为代表的二型花柱植物在有性生殖方面存在典型的形状与功用的趋同演化,是进化生物学的经典议题之一。未来经过被子植物多谱系的比较研讨,有望进一步了解功用性状屡次来历机制与习惯含义。
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