近日,国际进化生物学权威期刊《Evolution》发表了生命科学学院黄双全教授课题组关于花色变异研究方面的成果。
《Evolution》杂志创刊于1946年,是国际进化研究协会 “the Society for the Study of Evolution”的会刊,一直是进化生物学领域的Top journal。黄双全教授课题组以研究长文的形式发表于《Evolution》2018年第4期, Wang X-Y, Quan Q-M, Wang B, Li Y-X, Huang S-Q*. 2018. Pollen competition between morphs in a pollen-color dimorphic herb and the loss of phenotypic polymorphism within populations. Evolution, 72(4): 785–797. 第一、第二作者分别为毕业的博士、博士后。
不同的植物花色不同,而自然界中同一物种的花色往往一致。栽培的花卉或园艺植物,同一物种花色却出现了多样的变化。那么,自然界中为什么普遍存在花色专一性,而缺少种内花色多态性?为回答这个问题,黄双全教授课题组以柔毛淫羊藿(见图片)为主要对象,开展了多年的实验研究。淫羊藿属植物中大多数种花药和花粉是黄色的,但也有几种植物的花药和花粉是绿色的。在野外考察时,他们注意到还有几个物种存在黄色、绿色花药和花粉的个体,这种自然群体中存在两种花色的个体,为探究花色多态性及其演化提供了好机会。
该研究组进行了三年的传粉实验。研究结果表明,在柔毛淫羊藿中绿色的个体在生殖上有一定优势,能留下更多的后代。但是当两种花色个体的花粉混合在一起时,导致受精率显著下降,单一花色来源的花粉活力明显较高。他们发现,两种花色之间的花粉竞争不利于不同花色的个体在同一个群体中共存,这一结果为自然界中种内花色一致性提供了一个新的解释。