孢粉形態(tài)學作為廣義形態(tài)學的重要組成部分,是建立植物高等級分類階元的一個重要依據(jù)。大量花粉形態(tài)數(shù)據(jù)的不斷累積,以及分子系統(tǒng)學研究的快速發(fā)展,使得利用花粉形態(tài)性狀重新審視被子植物各大分支及目和科的系統(tǒng)演化關(guān)系成為可能。近期,中國科學院昆明植物研究所研究員王紅和李德銖帶領(lǐng)的研究團隊與英國愛丁堡植物園教授Stephen Blackmore和博士Alexandra H.Wortley合作,基于薔薇分支I的非固氮支系,對該支系所有4個目47科中的45科169個代表屬21個花粉形態(tài)性狀進行了演化重建分析。該研究成果以系列文章形式發(fā)表于《密蘇里植物年報》。
團隊研究表明,花粉形狀和大小、外萌發(fā)孔形狀和位置、覆蓋層紋飾等性狀在非固氮支系中呈現(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、萌發(fā)孔位置由沿赤道向球面分布演化、外萌發(fā)孔形狀由溝狀向孔狀演化、覆蓋層紋飾由簡單向復雜演化。花粉形態(tài)性狀具重要分類意義,例如,環(huán)紋(Annulus)的出現(xiàn)支持薔薇COM分支具有*近的共同原始祖先。此外,演化相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),在非固氮支系中花粉外壁較薄、上覆蓋層存在分別與風媒傳粉之間存在顯著的相關(guān)性。
該項研究是王紅主持的國家自然科學基金國際(地區(qū))合作重大研究項目“被子植物花粉形態(tài)性狀演化及其驅(qū)動因子”系列研究中的第六部分。該項目通過大尺度、大規(guī)模的取樣和大數(shù)據(jù)源,利用分子系統(tǒng)學多種分析方法,系統(tǒng)開展被子植物花粉形態(tài)演化式樣的研究,以厘清被子植物花粉多樣性起源和演化問題,并進一步探討主要的驅(qū)動因子,目前已發(fā)表系列文章6篇。
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