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植物居群空間遺傳結(jié)構(gòu)的形成是一個受多因素影響的多階段發(fā)展過程，這些因素主要包括通過種子和花粉散布的基因流、各種自然選擇壓力以及現(xiàn)有植株的分布格局等。由于因素眾多、過程復雜，各個因素在該過程中的作用一直是生態(tài)學研究中的最關注的問題之一。我園動植物關系組博士研究生周會平和導師陳進研究員以一種雌雄異株的歪葉榕為研究對象，揭示了種子散布者、種子流和花粉流以及幼苗到成年植株經(jīng)歷的自然選擇作用等多個因素對空間遺傳結(jié)構(gòu)的影響，研究結(jié)果近日在生態(tài)學權(quán)威期刊Journal of Ecology在線發(fā)表。

榕樹植物是熱帶雨林的代表物種，以與傳粉榕小蜂一對一的協(xié)同進化關系聞名，也是熱帶食果動物最重要的食物來源。研究人員選擇雌雄異株的林下小喬木歪葉榕(Ficus cyrtophylla)為研究對象，對其種子散布者、種子雨格局、現(xiàn)有植株空間分布格局、微生境、種子流和花粉流、居群空間遺傳結(jié)構(gòu)、自然選擇作用等進行全面調(diào)查研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該植物的主要種子散布者三種鵯類傾向?qū)⑼崛~榕的種子散布到中等蔭蔽度的微生境中，從而呈現(xiàn)種子雨及幼苗的聚集分布，但各年齡段的植株聚集度隨年齡階段增長而降低。通過微衛(wèi)星親本分析，表明種子和花粉均有相當比例的長距離散布，最遠距離保守估計可達3 km以上（范圍分別為9 m - 2.75 km 和10 m - 3 km）。在10 m以內(nèi)的距離等級上遺傳距離和空間距離呈顯著正相關，到樹苗階段顯著正相關消失。該研究表明，種子散布者和傳粉榕小蜂的行為特點和遠距離散布能力決定了歪葉榕種子雨、植株空間分布格局和空間遺傳結(jié)構(gòu)的形成；密度依賴性捕食、競爭及微生境適應性等選擇作用導致了植物空間分布格局和空間遺傳結(jié)構(gòu)隨種子-幼苗-樹苗-成株更新過程的變化。

本研究是一個整合了野外生態(tài)調(diào)查、分子標記與親本分析、年齡組間差異比較等多實驗手段和分析方法的全面研究，該研究較全面地揭示了各種因素在歪葉榕居群空間遺傳結(jié)構(gòu)的形成中作用，也為其他植物居群空間遺傳結(jié)構(gòu)形成機制的研究提供一個完整的案例。