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　　異型花柱（heterostyly）一直被奉為最經(jīng)典的植物繁育系統(tǒng)研究模式。為了實現(xiàn)高效的繁育功能，異型花柱植物巧妙的組合了雌雄器官的空間布置和生理親和性，將動物介導的花粉散布過程優(yōu)化到極致。1877年，達爾文發(fā)表 The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species ，這部開創(chuàng)性的著作主要介紹 “異型花柱”植物擁有的這一奇特而優(yōu)雅的繁育系統(tǒng)式樣。至今，不斷積累的研究很大程度上印證了達爾文早期對異型花柱功能的推測，同時也增進了我們對異型花柱綜合征生殖生態(tài)功能的新理解。盡管如此，對于異型花柱植物花表型多態(tài)性在種內(nèi)的維持與穩(wěn)定的進化生態(tài)學機制，仍然知之甚少。 

　　中國科學院昆明植物研究所李德銖研究員和王紅研究員共同指導的周偉博士與加拿大多倫多大學Spencer Barrett 教授合作，以茜草科二型花柱植物滇丁香（Luculia pinceana）為研究對象，依據(jù)譜系溯祖方法，對滇丁香自然分布區(qū)內(nèi)不同花型構造的種群進行譜系關系重建。研究表明，約在早更新世滇丁香分化成兩個全部由二態(tài)居群構成的譜系分支，即中西部分支和東部分支；末次盛冰期后，中西部分支的長花柱型個體通過奠基者效應建立單態(tài)長花柱型居群；隨后，以花粉為主要媒介的短花柱型決定基因的輸入，使得部分單態(tài)長花柱型種群被逐漸侵蝕為偏態(tài)居群。研究結果發(fā)表于國際生態(tài)學主流期刊 Molecular Ecology 。 

　　近期，上述研究人員在二態(tài)譜系分支中選取一個二態(tài)花型比例平衡居群，對居群內(nèi)兩種花型個體進行空間定位，通過DNA分子標記方法，對1051個幼苗進行父本推斷，構建該二態(tài)居群內(nèi)的基因流網(wǎng)絡結構。研究發(fā)現(xiàn)，在自然狀態(tài)下，同型交配頻率遠高于雌雄繁殖器官空間非法重疊的程度，也即分子標記檢測到的種群內(nèi)選型交配所占比例高于理論預期；盡管如此，二態(tài)種群內(nèi)非選型交配仍然占據(jù)主導，并且足以維持種群的二態(tài)性。研究首次在基因流層面證實了“二型花柱植物互逆的雌雄空間異位能夠促進個體間發(fā)生足量的非選型交配”，同時證實了同型花間生理不親和性在維持多態(tài)過程中的重要作用。研究結果以“Reciprocal herkogamy promotes disassortative mating in a distylous species with intramorph compatibility”為題發(fā)表于國際植物學主流期刊 New Phytologist（文章鏈接： http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.13326/abstract）。 

　　周偉和王紅還應《生物多樣性》特邀，撰寫發(fā)表了題為《基于DNA分子標記的花粉流動態(tài)分析》綜述文章，詳細介紹了分子標記技術在植物交配系統(tǒng)研究中的最新進展和應用。 

　　上述研究工作得到973項目 (2014CB954100)，國家自然科學基金委重大國際合作項目 (31320103919）和科學院重點項目（KJZD-EW-L07)，國家自然科學基金青年基金(31200289)和云南省科學基金(2012FB182)共同資助。 

120個滇丁香個體空間位置

滇丁香的重疊度和性器官空間分布

花粉傳播標記分析

花粉流分析