多倍化助毛薑花更具生境優勢

毛薑花

記者日前從中科院西雙版納熱帶植物園獲悉，該園高江雲課題組發現，多倍化在姜花屬植物從熱帶地區到高海拔地區的擴散分佈中或起到重要作用。相關成果發表在《植物生物學》雜誌上。

據高江雲介紹，多倍化是植物中的普遍現象，在被子植物多樣性的產生和維持中發揮着重要作用。近期研究表明，所有被子植物在進化中都經歷了多倍化的過程。和祖先二倍體相比，多倍體在一些重要性狀上產生的顯著差異，可能對植物的遺傳變異、生活史、生理特性、地理分佈等產生影響，從而使其適應不同的環境，並和二倍體祖先產生生殖隔離。

“姜科毛薑花是1820年發表的新種。70多年後的1892年，其變種小毛薑花發表，原毛薑花作爲原變種來處理。我們的研究表明，小毛薑花爲二倍體，而毛薑花爲四倍體。雖然兩個變種的花在形態上沒有差異，但四倍體毛薑花的植株、葉和花都顯著大於二倍體小毛薑花。”高江雲告訴記者，兩個變種具有完全不同的地理分佈範圍和生境，四倍體毛薑花在我國廣泛分佈於海南、廣東、廣西、雲南和西藏，具有多樣化的生境，而二倍體小毛薑花僅分佈於西雙版納石灰山一帶的狹窄區域，附生於山頂的岩石上。

同時，四倍體毛薑花花期爲2月底至4月初，而二倍體小毛薑花爲9月底至11月中旬，完全實現了生殖隔離。研究還發現，這兩個種在花壽命、開花時間、傳粉者、繁育系統等方面產生了顯著差異。四倍體毛薑花具有較長的花壽命，分泌較多的花蜜，每個花序具有較多的花和更多種類的傳粉者。二倍體小毛薑花爲自交不親和，四倍體毛薑花則是完全自交親和。這表明多倍化使四倍體毛姜花能佔領新的生境，分佈到更廣的範圍。