昆明植物所王红研究组在被子植物花粉性状演化研究中取得新进展

二十多年来，通过DNA序列数据构建系统发育树推断生物演化关系已经成为系统学研究的重要内容，基于分子系统发育研究的APG系统为探索被子植物演化提供了基本框架。另一方面，二百多年前花粉形态学就已作为分类学研究的证据，至今已形成可观的数据积累，使得利用花粉形态性状重新审视被子植物的系统发育和演化成为可能。

中国科学院昆明植物研究所王红研究员带领的研究团队对被子植物的孢粉学和传粉生物学有长期的研究积累，较系统地开展了被子植物26科127属575种植物的花粉形态学及其演化研究。近年来，又与著名孢粉学家、英国爱丁堡皇家植物园Stephen Blackmore教授合作，在该领域取得了一系列研究成果。近期，王红研究员与Stephen Blackmore教授共同开展了被子植物花粉形态性状演化及其驱动因子的研究。该项目基于APG III系统，将被子植物分为基部类群、单子叶分支、基部真双子叶类群、锦葵类+虎耳草目+葡萄目、非固氮豆类、固氮分支、核心真双子叶部分类群、唇形分支、桔梗分支等9个分支（或阶），通过大尺度、大规模的取样，利用多种分析方法，系统开展被子植物花粉形态演化式样的研究，以厘清花粉性状在被子植物演化过程中的脉络关系，并探讨其主要的驱动因子。作为该项目的系列研究成果，项目组成员爱丁堡皇家植物Alexandra H. Wortley 博士和昆明植物所陆露博士分别作为第一作者完成的“研究总览” （Evolution of Angiosperm Pollen. 1. Introduction）和“被子植物基部类群” （Evolution of Angiosperm Pollen. 2. The Basal Angiosperms）两篇文章最近同时发表在国际植物学主流期刊Annals of the Missouri Botanical Garden （文章链接：http://www.bioone.org/doi/abs/10.3417/2012047，http://www.bioone.org/doi/abs/10.3417/2012048）。

“研究总览”在介绍孢粉学研究历史的基础上，详细阐述了项目的取样策略、数据收集、性状筛选和编码，以及分析方法论的统一和标准化的过程，并对整个系列的研究做了介绍。“被子植物基部类群”通过对基部类群9目28科57属花粉形态学研究，明确了在近年来具有争议的这些基部类群12棵系统树中，依据Qiu et al. (2006)通过三个线粒体构建的系统发育树获得了最为清晰的花粉形态学演化式样，同时也得到新近分子系统发育研究的支持，为被子植物起源之谜的研究从孢粉学角度提供了新线索。

上述研究工作得到国家自然科学基金重大国际合作项目（No. 31320103919）、国家自然科学基金面上项目（No.31270272）、国家高技术研究发展计划（863项目，No. 40830209），以及中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室开放课题（No. KLBB201202）的资助。

图1 基于APG III系统的被子植物9大分支（或阶）

图2 被子植物花粉形态性状多样性（Wortley等，2015）

图3 被子植物基部类群花粉形态性状演化式样（Lu等，2015）