昆明植物所被子植物基部真雙子葉類群花粉性狀演化研究獲進(jìn)展

　　分子系統(tǒng)發(fā)育APG系統(tǒng)為被子植物的演化研究提供了全新的視角和基礎(chǔ)框架。孢粉學(xué)在植物形態(tài)、分類學(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階元的重要依據(jù)。分子系統(tǒng)發(fā)育研究的快速發(fā)展和花粉形態(tài)數(shù)據(jù)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(tǒng)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(tuán)隊，基于被子植物基部真雙子葉類群（Basal Eudicots）最新的分子系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究結(jié)果，利用葉綠體基因片段matK和rbcL構(gòu)建該類群屬級水平分子系統(tǒng)發(fā)育框架，對該類群4目13科196屬20個花粉形態(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、外萌發(fā)孔形狀以及覆蓋層紋飾等性狀，在基部真雙子葉類群中呈現(xiàn)出較高的多樣性。部分花粉性狀呈現(xiàn)出明顯的演化趨勢，包括萌發(fā)孔數(shù)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、覆蓋層紋飾由簡單向復(fù)雜演化；此外，復(fù)合萌發(fā)孔首次在該類群中出現(xiàn)。研究進(jìn)一步揭示，在早白堊紀(jì)的巴列姆階至阿爾必階，花粉性狀狀態(tài)發(fā)生了集中轉(zhuǎn)變，可能與該類群的快速輻射分化以及不穩(wěn)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(xiàn)，在基部真雙子葉類群中，植物草本生長型與近球形花粉、木本生長型與扁球形花粉之間分別呈顯著相關(guān)性。

　　相關(guān)研究成果以Evolution of Angiosperm Pollen: 4. Basal Eudicots為題，發(fā)表在Annals of the Missouri Botanical Garden上。該研究是王紅與英國愛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(qū))合作研究項目“被子植物花粉形態(tài)性狀演化及其驅(qū)動因子”系列研究中的第4部分。該項目通過大尺度、大規(guī)模的取樣，利用多種分析方法，系統(tǒng)地開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題，并探討主要的驅(qū)動因子。