多倍化助毛姜花更具生境优势

毛姜花 (高江云 供图)

日前中科院西双版纳热带植物园高江云课题组发现，多倍化在姜花属植物从热带地区到高海拔地区的扩散分布中或起到重要作用，他们在姜科植物毛姜花上得出结论多倍化可以使之分布更广泛，具有多样化的生境。

多倍化是植物进化的重要机制，因而成为系统与进化植物学研究的核心内容。多倍体可以分为同源多倍体和异源多倍体，其形成的重要原因是不减数配子融合。现在知道三倍体可能在多倍体形成过程中起了重要的作用，而且很多多倍体是多元起源的，并且对多倍体形成后其基因组和基因表达的变化也有了初步的认识。多倍体复合体是多倍体产生的原初阶段，许多关于多倍体的认识是建立在对多倍体复合体不同细胞型的比较研究基础上的。

“姜科毛姜花是1820年发表的新种。70多年后的1892年，其变种小毛姜花发表，原毛姜花作为原变种来处理。我们的研究表明，小毛姜花为二倍体，而毛姜花为四倍体。虽然两个变种的花在形态上没有差异，但四倍体毛姜花的植株、叶和花都显著大于二倍体小毛姜花。”高江云告诉记者，两个变种具有完全不同的地理分布范围和生境，四倍体毛姜花在我国广泛分布于海南、广东、广西、云南和*，具有多样化的生境，而二倍体小毛姜花仅分布于西双版纳石灰山一带的狭窄区域，附生于山顶的岩石上。

同时，四倍体毛姜花花期为2月底至4月初，而二倍体小毛姜花为9月底至11月中旬，完全实现了生殖隔离。研究还发现，这两个种在花寿命、开花时间、传粉者、繁育系统等方面产生了显著差异。四倍体毛姜花具有较长的花寿命，分泌较多的花蜜，每个花序具有较多的花和更多种类的传粉者。二倍体小毛姜花为自交不亲和，四倍体毛姜花则是完全自交亲和。这表明多倍化使四倍体毛姜花能占领新的生境，分布到更广的范围。