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传粉数量-豆科植物的标本数据是研究种子数量历史动态变化的理想材料

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科技日報訊(記者趙漢斌)傳粉者在生物多樣性的維持、陸地生態系統的服務功能和農業生產等方面都發揮著重要的作用。記者從中國科學院昆明植物研究所獲悉,該所在植物與傳粉者相互關係的百年曆史變化研究中取得新進展,研究成果近日在線發表於國際期刊《新植物學家》。

研究表明,在中國,豆科植物與傳粉者的相互關係在近年來並沒有被嚴重干擾。研究一方面表明植物與傳粉者的相互關係比人們想象得要更加複雜,而另一方面則為如何利用標本數據開展研究提供了一個新的思路。

大量的研究表明,在過去百年間,傳粉者特別是蜂類的多樣性和豐富度存在顯著降低趨勢,而傳粉者降低究竟如何影響野生植物的種子產量仍然缺乏證據。

統計結果表明,近些年只有13個物種的種子數量有顯著變化趨勢,其中9個物種的種子數量顯著增加;3個亞科植物的種子數量並沒有表現出一致的變化趨勢,而在蝶形花亞科中,種子數量增加的物種數要高於降低的物種數。

為檢驗這一假設,該所楊永平研究員帶領的植物基因組演化與基因功能發掘團隊與中科院植物研究所、雲南師範大學、雲南大學和西藏自治區高原生物研究所合作,查閱了2萬餘份豆科植物標本,記錄了每份含果實標本上一個果莢內的種子數量,在經過去除重覆、自交物種以及因樣本量小而無統計意義的數據後,共獲得了109種豆科植物4637個關於種子數量的數據。這些標本最早採於1900年,最新採於2013年,時間跨度超過30年的物種為101個。

段元文研究員介紹,前期的調研發現,豆科植物的標本數據是研究種子數量歷史動態變化的理想材料。傳統的豆科植物分類主要依據花的形態分為三個亞科,在全球傳粉者多樣性和種類降低的背景下,這三個亞科植物的種子數量應呈不同的時間變化趨勢。一個較為合理的假設是,具有專化傳粉系統的蝶形花亞科植物的種子數量可能表現出降低的趨勢,而具有較為泛化傳粉系統的含羞草亞科和雲實亞科植物的種子數量可能表現出降低、不變或者增加的趨勢。