昆明植物所在雌雄异株植物株高二态性对花粉和种子散布的影响方面研究取得新进展
在被子植物中，雌雄异株植物的雌雄个体在形态、生理和生活史等多方面呈现差异化特征，通常称之为“性二态”。尽管被子植物的性二态不如多数动物那么显著，但也有许多雌雄异株植物的部分性状呈现明显的性别间差异，并且部分性二态特征在雌雄异株类群中呈现趋同演化现象。对风媒传粉的雌雄异株植物而言，植株高度是一个非常关键的性状，除了直接影响个体间对光照等资源的竞争外，植株高度可能影响雌雄两性的繁殖成功。对于雄性而言，花粉从较高位置的花药释放，在沉降之前会形成更广泛的水平扩散，从而提高雄性适合度；对于雌性而言，较矮的株高将有利于接受更多的花粉落置，由此提高雌性繁殖成功。株高不仅可以通过影响花粉传播距离对交配成功产生影响，也可能对风播物种的果实和种子散布发挥重要作用。目前，株高二态（尤其是互逆的株高二态）的生态和遗传适应机制仍然缺乏实验验证。
中国科学院昆明植物研究所（以下简称昆明植物所）植物性系统功能与演化专题组在前期研究的基础上，以产自北美的雌雄异株植物心翼酸模（Rumex hastatulus）（雌性：XX，雄性：XY，2n = 10）作为研究对象，利用该物种特殊的株高互逆二态现象，即该物种在开花期雄株显著高于雌株，而在果期则雌株显著高于雄株，在温室环境下中进行风媒和风播的模拟控制实验，研究了互逆的株高对花粉和种子散布的影响。研究发现花期雄株的高度能有效提高花粉散布距离和繁殖成功率，而果期雌株的高度优势能够显著提高种子的散布范围。此外，研究人员还对心翼酸模不同生活史阶段的雌雄性状进行了比较研究，发现除花期和果期雌雄株高发生逆转之外，包括生活史早期的种子重量和萌发时间等多方面均存在性二态特征。
心翼酸模雌雄两性在开花和结果阶段互逆的高度二态可能代表了一种与性别角色相关的生态适应策略。该研究结果以Functional consequences of temporal reversal ofheight dimorphism for pollen and seed dispersalin a dioecious plant为题，发表于Journal of Systematics and Evolution。昆明植物所博士研究生曾志华和已毕业博士研究生于倩为论文的共同第一作者，昆明植物所周伟研究员，李德铢研究员和多伦多大学Spencer Barrett教授为论文共同通讯作者。本研究工作得到中国科学院战略性先导专项（B类）、国家自然科学基金项目、云南省重点基础研究计划等项目的联合资助。
图1 雄株高度对花粉传播和雌株高度对种子散布的影响
图2 心翼酸模不同生活史阶段性二态