昆明植物所异型花柱植物花表型多态性维持研究取得进展
昆明植物研究所,2012-07-20
被子植物花表型多态现象在种群内的维持与稳定受其自身遗传和生态选择等内外因素的相互作用影响。随机因素，如奠基者效应、瓶颈效应和遗传漂变等可能对物种分布区内特定种群，尤其是作用于分布区边缘种群时，对种群性别表型多态性的保持与丢失可能具有不可低估的影响。然而，到目前为止仍缺乏确凿有效的证据支持这类假说。
中国科学院昆明植物研究所李德铢研究组和王红研究组联合指导的周伟博士，以中国-喜马拉雅特有的二型花柱植物滇丁香（Luculia pinceana）为研究对象，依据谱系溯祖理论，采用花表型、繁育系统和分子标记相结合的分析方法，探讨了随机因素对来自中国西南部和邻近国家的25个不同分布区域种群内花型多态性维持机制的影响。研究发现，其花型结构在种群间呈现高度变异，二态居群与单态居群间存在繁育方式由非选型交配向自交和同型异交的转变。单态居群应对繁育方式转变同时体现在个体和群体两个水平上，即单花水平上雌雄异位距离显著缩小以提高自交率；多花水平上，它们的雌雄器官空间非法重叠程度显著提高，以促进同株异花授粉和异株授粉。
研究还表明，约在早更新世时期，滇丁香分化成两个全部由二态种群构成的谱系分支，即中西部分支和东部分支；末次盛冰期之后，中西部分支的长花柱型个体通过奠基者效应建立单态长花柱型种群；随后，以花粉为主要媒介的短花柱型决定基因的输入，使得部分单态长花柱型种群被逐渐侵蚀为偏态种群。
该研究首次证实了种群扩张过程中的奠基者效应致使异型花柱植物边缘区种群花表型多态性丢失，而多态与单态种群间的基因交流是后者种群多态结构恢复建立的重要演化途径。
以上研究结果在国际生态学主流期刊Molecular Ecology上发表。该研究得到973项目(2007CB411600)的资助。
