基础研究|广东在植物繁育系统进化研究获新发现

广东基础研究 · 公众号 · · 2018-04-13 11:04

正文

自从达尔文以来，雌雄异株的进化一直是进化生物学家关注的焦点。虽然雌雄异株在有花植物各大分支广泛分布，但其物种数目仅占有花植物的7-8%。由于雌雄异株分支经常处于系统发育树的顶端，且相对其雌雄同株的姐妹类群物种相对少，因此，雌雄异株一直被进化生物学家认为是“进化的死胡同”。
茜草科玉叶金花属(Mussaenda L.)是重要的园艺植物资源。该属具有丰富的繁育系统类型，被认为是研究性系统进化以及相关生态特征的理想材料。

中科院华南植物园系统发育与繁殖生物学研究组经过14年的长期研究，完成了对该属植物半数以上种类的性系统和大部分物种的生活型研究；通过全面的采样(70%)，基于8个叶绿体基因进行了系统发育关系重建以及性状相关性分析；在此基础上探讨了各种性系统、生活型对于物种分化速率的影响。

研究结果表明，二型花柱是玉叶金花属的原始的繁育系统类型；二型花柱进化到雌雄异株、单型短柱花、单型长柱花；雌雄异株4次独立从二型花柱起源，并两次逆转到两性同型花；雌雄异株和攀援木本是显著相关的，然而仅雌雄异株与快速分化的物种分化率相关，攀援木本对物种分化率没明显影响。该研究从两方面驳斥了雌雄异株是“进化死胡同”的假说，同时为玉叶金花属植物园艺资源的开发利用提供了坚实的理论基础。相关研究成果以发表在国际学术期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上。