自達爾文時代起，植物的繁育系統(tǒng)一直是進化生態(tài)學(xué)研究的熱點。植物的繁育系統(tǒng)復(fù)雜多樣，有性生殖和無性生殖是植物兩大基本生殖方式，而無融合生殖是無性繁殖的一種特殊形式，通常指植物不經(jīng)受精作用而產(chǎn)生有胚種子的現(xiàn)象。與無性生殖方式相比，有性生殖在進化和適應(yīng)方面具有絕對優(yōu)勢，但為什么有些具有有性生殖方式的植物類群在特定地區(qū)或生境進化出兼性無融合甚至專性無融合生殖方式？這種繁育方式轉(zhuǎn)變的進化生態(tài)學(xué)意義如何？
為了回答這些科學(xué)問題，課題組選擇分布于中國-日本亞熱帶常綠闊葉林組成類群樟科山胡椒（Lindera glauca）為研究對象，利用親緣地理學(xué)、群體遺傳學(xué)、生態(tài)位模擬、溯祖理論分析等方法，闡釋了雌雄異株植物山胡椒繁殖策略轉(zhuǎn)變的驅(qū)動因素和進化生態(tài)學(xué)意義。研究結(jié)果顯示山胡椒中國群體同時存在有性生殖和無融合生殖兩種繁殖方式，而日本群體則為專性無融合生殖。種群歷史重建（ABC）和生態(tài)位模擬（ENM）顯示，日本山胡椒起源于中國，更新世中期（約0.3百萬年）種群經(jīng)歷了嚴重的瓶頸效應(yīng)，并導(dǎo)致島嶼與大陸群體發(fā)生分化；在冰期與間冰期的氣候震蕩過程中，日本群體經(jīng)歷了反復(fù)的群體收縮與擴張，由于瓶頸效應(yīng)和建立者效應(yīng)導(dǎo)致日本群體進化出專性無融合生殖方式，有利于群體的快速擴張；中國群體具有的兼性無融合生殖方式，一方面能夠通過有性生殖方式提高群體遺傳變異，另一方面還可以利用無融合生殖方式固定和傳播適應(yīng)性強的基因型，從而維持了群體相對穩(wěn)定和適應(yīng)性潛力。由于山胡椒為重要的香料與油料植物，本研究結(jié)果也為其未來育種提供新途徑。
相關(guān)研究成果以“Patterns of genotype variation and demographic history in Lindera glauca?(Lauraceae), an apomict-containing dioeciousforest tree ”為題發(fā)表于Journal of Biogeography雜志上，實驗室朱珊珊博士為第一作者，邱英雄教授為通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等項目資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jbi.13874
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