昆明植物所被子植物基部真雙子葉類(lèi)群花粉性狀演化研究獲進(jìn)展

　　分子系統發(fā)育APG系統為被子植物的演化研究提供了全新的視角和基礎框架。孢粉學(xué)在植物形態(tài)、分類(lèi)學(xué)研究中占有重要地位，花粉形態(tài)可以作為建立被子植物高級分類(lèi)階元的重要依據。分子系統發(fā)育研究的快速發(fā)展和花粉形態(tài)數據的大量累積，使利用花粉形態(tài)性狀重新審視被子植物各大分支及其以下階元的系統演化關(guān)系成為可能。

　　近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員王紅帶領(lǐng)的研究團隊，基于被子植物基部真雙子葉類(lèi)群（Basal Eudicots）最新的分子系統發(fā)育學(xué)研究結果，利用葉綠體基因片段matK和rbcL構建該類(lèi)群屬級水平分子系統發(fā)育框架，對該類(lèi)群4目13科196屬20個(gè)花粉形態(tài)性狀進(jìn)行了演化重建分析。研究表明，花粉形狀、大小、極面觀(guān)、外萌發(fā)孔形狀以及覆蓋層紋飾等性狀，在基部真雙子葉類(lèi)群中呈現出較高的多樣性。部分花粉性狀呈現出明顯的演化趨勢，包括萌發(fā)孔數目增多、外萌發(fā)孔形狀由溝狀向孔狀演化、萌發(fā)孔位置由沿赤道分布向周面分布演化、覆蓋層紋飾由簡(jiǎn)單向復雜演化；此外，復合萌發(fā)孔首次在該類(lèi)群中出現。研究進(jìn)一步揭示，在早白堊紀的巴列姆階至阿爾必階，花粉性狀狀態(tài)發(fā)生了集中轉變，可能與該類(lèi)群的快速輻射分化以及不穩定的氣候地質(zhì)歷史事件有關(guān)。演化相關(guān)性分析發(fā)現，在基部真雙子葉類(lèi)群中，植物草本生長(cháng)型與近球形花粉、木本生長(cháng)型與扁球形花粉之間分別呈顯著(zhù)相關(guān)性。

　　相關(guān)研究成果以Evolution of Angiosperm Pollen: 4. Basal Eudicots為題，發(fā)表在A(yíng)nnals of the Missouri Botanical Garden上。該研究是王紅與英國愛(ài)丁堡皇家植物園教授Stephen Blackmore共同主持的國家自然科學(xué)基金重大國際(地區)合作研究項目“被子植物花粉形態(tài)性狀演化及其驅動(dòng)因子”系列研究中的第4部分。該項目通過(guò)大尺度、大規模的取樣，利用多種分析方法，系統地開(kāi)展被子植物花粉形態(tài)演化式樣研究，以厘清被子植物花粉的起源和演化問(wèn)題，并探討主要的驅動(dòng)因子。