記者8月12日從(cong)中國科(ke)(ke)學(xue)(xue)院昆(kun)明植物研究(jiu)所獲悉，我國科(ke)(ke)學(xue)(xue)家在(zai)異(yi)型花柱植物交配系統演變研究(jiu)中取得(de)重(zhong)要進展(zhan)。分子(zi)進化生物學(xue)(xue)領域期(qi)刊《分子(zi)生物學(xue)(xue)與(yu)進化》在(zai)線發表了(le)這一(yi)成果。

　　異交向自(zi)交的轉變，通常(chang)被(bei)認(ren)為是被(bei)子植物(wu)(wu)交配系統演變的整體趨勢。在被(bei)子植物(wu)(wu)中(zhong)，約有10%—15%的物(wu)(wu)種呈高度自(zi)交，已有的研究證據表明這(zhe)些星散分布的自(zi)交物(wu)(wu)種多(duo)數是從其異交的祖(zu)先(xian)類群中(zhong)經過(guo)多(duo)次獨立分化而來(lai)。

　　中國科學院昆(kun)明植物(wu)研(yan)究(jiu)所李德銖研(yan)究(jiu)組和王紅研(yan)究(jiu)組多年來(lai)關(guan)注(zhu)異型花柱植物(wu)種(zhong)群生態學和進化(hua)遺傳(chuan)學研(yan)究(jiu)，發展(zhan)了(le)具異型花柱的(de)滇丁香屬(shu)、報春(chun)花屬(shu)等(deng)日趨成熟的(de)研(yan)究(jiu)模式。此前，該團隊周(zhou)偉副研(yan)究(jiu)員等(deng)在交配系統演化(hua)及其(qi)生態和遺傳(chuan)效應等(deng)熱點問題的(de)研(yan)究(jiu)中取得了(le)一系列重(zhong)要(yao)成果。

　　研究(jiu)團(tuan)隊日前以報春花(hua)(hua)屬(shu)為研究(jiu)對象，借助這個(ge)類群內單基因(yin)(yin)突(tu)變誘發同型(xing)花(hua)(hua)柱發生的特殊機制，利用(yong)同型(xing)花(hua)(hua)柱起源與交配系(xi)統轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變同步發生的特性，針對不同轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變時間尺度下的組(zu)學數(shu)據，種間選擇60個(ge)葉(xie)綠(lv)(lv)體基因(yin)(yin)組(zu)和12個(ge)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)錄組(zu)，種內使用(yong)12個(ge)葉(xie)綠(lv)(lv)體基因(yin)(yin)組(zu)和13個(ge)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)錄組(zu)，深入解析了交配系(xi)統由異交向自交轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變的遺傳和分子進化效應。

　　研究表(biao)明，在異(yi)型花(hua)柱類群中(zhong)(zhong)伴(ban)隨著(zhu)同(tong)型花(hua)柱的(de)出現(xian)和自交(jiao)發生，近期衍生的(de)自交(jiao)物(wu)種(zhong)呈現(xian)明顯的(de)基因組自交(jiao)綜合(he)(he)征，蛋白編碼區(qu)內核(he)苷酸(suan)遺傳多(duo)樣性(xing)及雜合(he)(he)度顯著(zhu)降低；種(zhong)間分異(yi)及種(zhong)下(xia)多(duo)態位點上(shang)均呈現(xian)更高的(de)非同(tong)義(yi)與同(tong)義(yi)替代速(su)率，暗示自交(jiao)物(wu)種(zhong)在近中(zhong)(zhong)性(xing)突變(bian)位點上(shang)受到(dao)相對低效(xiao)的(de)負選擇作用；而極度有害(hai)突變(bian)比例下(xia)降，則預示清除效(xiao)應在自交(jiao)物(wu)種(zhong)中(zhong)(zhong)更為明顯；自交(jiao)物(wu)種(zhong)的(de)適(shi)應性(xing)進化速(su)率呈現(xian)下(xia)降趨(qu)勢。

　　這項研究*在不同進(jin)化時(shi)間尺度上(shang)檢測到異(yi)型(xing)花柱植物(wu)類群的(de)(de)基(ji)因(yin)組自交(jiao)綜合(he)征發(fa)育信號，并*發(fa)現(xian)交(jiao)配(pei)系(xi)(xi)統(tong)(tong)轉變過程中遺傳(chuan)與表型(xing)綜合(he)征的(de)(de)理論建成順序(xu)，這些(xie)重(zhong)要發(fa)現(xian)，為植物(wu)交(jiao)配(pei)系(xi)(xi)統(tong)(tong)轉變在基(ji)因(yin)組水(shui)平上(shang)的(de)(de)遺傳(chuan)和分子進(jin)化效應(ying)提(ti)供了(le)充分且詳實證據(ju)。

來源(yuan)：科技日(ri)報