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【一院一活动| 先导·高研讲坛(第十二讲)】——早期演化被子植物传粉系统的多样性与进化:来自五味子科的新发现

2023-11-03

11月3日下午,高等研究院主办的先导·高研讲坛(第十二讲)在致知楼207活动中心开讲。中国科学院特聘研究员罗世孝报告“早期演化被子植物传粉系统的多样性与进化:来自五味子科的新发现”,高等研究院党委书记邱妙芳、院长李猛及学院20余名师生参加此次讲座。学院副院长、党委教职工支部书记李晓光担任此次讲座主持。

罗世孝研究员在此次讲座中主要讲述了五味子科(包括八角属、南五味子属和五味子属)是被子植物基部的分支之一,对于理解更高级类群的谱系特征的起源具有重要价值。五味子和南五味子属于雌雄异花植物。八角属曾被归类为八角科,并具有雌雄同体的花朵,但现在已明确它是五味子南五味子类群的姐妹类群,罗世孝研究员及其团队试图综合授粉生物学、分子系统发育和特征进化推断方法,以分析五味子科植物与其传粉者之间的协同进化和传粉者转移关系。其团队于野外观察发现,在亚洲,叶蝇是八角属肉被亚属(Cymbostemon)的有效且专性传粉者。肉被亚属的植株开出红色的雌雄同体花朵,由叶蝇传粉。有趣的是,肉被亚属植物在花朵凋谢后出把花持续加热作为传粉者的奖励;这表明花的加热可能是该类群的一个祖先特征,并被用于供养叶蝇幼虫在花朵凋谢后,而在八角属薄被亚属(Subgen.Illicium)中,花朵通常为白色,并由甲虫传粉。之前的研究已经揭示,五味子和南五味子中的三个物种也由吃花粉的叶蝇(Cecidomyidae)传粉,而雌性花没有提供花粉奖励(欺骗性授粉)。在此次讲座中,罗世孝研究员介绍了其研究内容:他将展示基部被子植物类群五味子科中高度多样化的种特异性授粉互利关系。研究结果表明,早期被子植物中昆虫·传粉者互利关系的多样化可能是通过利用对草食动物的原生的感官偏好达成。

本次讲座本次讲座展示了早期演化被子植物传粉系统的多样性和进化等方面的研究成果,为各位老师、同学提供了关于这一领域深入浅出的理解。罗世孝研究员的讲解生动有趣,结合实例清晰地阐述了复杂的概念和理论。通过这次讲座,同学们不仅增进了对被子植物传粉系统多样性与进化的认识,还对相关领域的研究前景有了更加清晰的认识,对于激发同学们对植物生态学、古生物学等学科的兴趣以及推动相关领域的发展具有积极意义。


附:主讲人简介

罗世孝,中国科学院特聘研究员,博士生导师,兼任华南国家植物园标本馆馆长、华南植物鉴定中心主任、植物科学中心副主任、植物资源保护与可持续利用重点实验室副主任、南岭生态系统与生物多样性研究院(韶关)院长。主持和完成国家自然科学基金6项,主持国家重点研发项目课题与专题各1项,科技基础专项1项,广东省重点研发项目课题2项。长期从事植物与传粉昆虫协同进化和传粉昆虫多样性等研究。构建了我国热带亚热带农林交错带传粉昆虫监测网络;发现了两类全新的植物与传粉昆虫共生系统:艾胶算盘子与艾胶叶下珠蛾共生传粉系统:以艾胶算盘子为研究对象进一步揭示了叶下珠与传粉叶下珠蛾(leafflower/leafflower moth)之间特殊的专性互利共生机制。成为继榕树与榕小蜂,丝兰与丝兰蛾之后第三个种经典种子寄生传粉系统。五味子科植物与瘿蚊共生传粉系统,首次揭示了物种最丰富的陆生原始被子植物(五味子科)与传粉昆虫(瘿蚊)专性共生传粉机制,挑战了“原始被子植物只具有‘泛化传粉系统’的传统观点”,改变了我们对早期被子植物与传粉昆虫演化历史的认识,也在农业上获得了初步应用。相关研究成果已成为进化生态学参考书与科普著作的经典案例。

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