植物也讲“男女搭配”？研究发现调控花柱高矮的“开关”基因

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　　记者近日获悉，中国科学院华南植物园破解茜草科异型花柱多态性之谜——生长素基因成关键“开关”，相关研究成果已于近日发表于植物学期刊《新植物学家》上。

　　花朵的千姿百态从何而来？科学家发现，传粉昆虫的“偏爱”是重要推手！被子植物为吸引传粉者，演化出精妙的花部结构。有趣的是，在亲缘关系较远的植物中，相似的传粉环境会让花朵“殊途同归”—形成趋同演化的形态特征。然而，同一性状趋同演化背后的基因密码是否相同是进化生物学的核心谜题之一。

　　↑三种玉叶金花属植物图片。下侧解剖图分别展示长柱花和短柱花结构

　　异型花柱现象堪称植物花结构的精巧设计：同一个物种的群体中存在两种或三种花型，雌蕊和雄蕊高度呈互补排列（如高柱头配矮花药，矮柱头配高花药），这种花部结构的“交互异位”不但能够促进花粉精确传递，促进异株授粉，维持种群多样性，还能减少花粉干扰与避免近亲繁殖。异型花柱这类植物花部结构多态性现象至少在被子植物28个科中被发现，其中茜草科中发现有最多的属和种具有异型花柱的性系统，然而调控花柱长短相关基因及分子调控机制却仍然成谜。

　　中国科学院华南植物园罗世孝研究团队以茜草科玉叶金花属为研究对象，结合基因组从头组装、比较基因组、群体基因组、转录组和系统发育等手段，鉴定了控制玉叶金花属异型花柱发育的超基因的结构及其起源演化规律。

　　该研究不仅证实异型花柱演化在分子上存在趋同机制，更首次揭示生长素相关基因在调控花柱长短的核心作用。未来进一步的科学问题包括为什么某些植物类群更易演化出异型花柱？激素代谢通路如何影响这类精巧结构的存续？这些发现将为解析植物多样性起源打开新窗口。

　　文、图/广州日报新花城记者：黄岚 通讯员：袁帅

[责任编辑：李丁丁]

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