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昆明植物所醉鱼草属植物的自然杂交与渐渗研究取得进展

2015.6.25

　　醉鱼草属植物在全世界约有104种，是观赏价值极高的一个属。我国有23个种，5个变种，主要分布于东喜马拉雅-横断山区域，该区域被认为是醉鱼草属植物的分布和多样性中心。自然杂交一直被认为是东喜马拉雅-横断山区物种多样性形成的一个重要途径，该属同样如此。尽管分类学家基于形态，推测了自然杂交在醉鱼草属植物在物种形成与分化过程中的重要作用，但没有对该属植物自然杂交做深入研究。同时，醉鱼草属植物的很多种类都生长在干扰极为严重的区域，那么同域分布的物种是如何维持种间生殖隔离的？一个相对有效的策略可能就是形成F1优势杂交区（F1 dominant hybrid zone, F1DHZ）。这也是开展该研究的一个理论推测和最有意义的方面。

　　中国科学院昆明植物研究所硕士研究生廖荣丽在研究员孙卫邦与副研究员马永鹏指导下，基于该研究组多年对醉鱼草属植物的资源收集基础，对分布于昆明西山的皱叶醉鱼草（Buddleja crispa）与密蒙花（B. officinalis）的杂交区、以及分布于易门的皱叶醉鱼草和昆明植物园的纯密蒙花居群作为对照，进行了包括形态分析、花粉活力检测、人工授粉、坐果率、结实率、种子活力检测以及分子生物学等实验。考虑到微卫星(SSR)等分子标记在种间特异性等位基因筛选方面的劣势，很难准确鉴定杂交F1代的真实性，该研究组与中山大学合作，针对醉鱼草属，设计和筛选了5个低拷贝核基因。通过对这些低拷贝核基因和ITS的克隆测序与分析，揭示了这一生境干扰极为严重的杂交区的杂交后代大部分是F1代（91%）。因而杂交区的这种结构在维持两亲本的生殖隔离方面起了重要作用。研究人员还检测到了少量的渐渗，渐渗的方向是从密蒙花至皱叶醉鱼草。种间授粉实验的结果表明，密蒙花作为母本，更容易产生相对较高的后代。因而，研究排除了物种本身的杂交亲和性差异导致的这种渐渗方向，推测其它合子前或者合子后的生殖障碍塑造了这一杂交过程。

　　以上研究结果以Natural hybridization and asymmetric introgression at the distribution margin of two Buddleja species with a large overlap 为题在线发表于植物学期刊BMC Plant Biology。

醉鱼草属植物

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周锦帆