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Felsenstein＇s ＂one-allele model＂ of speciation： The role of philopatry in the initial stages of host plant mediated reproductive isolation in Enchenopa binotata

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Current Zoology 2013年第5期59卷 658-666页

作者： Frank W. STEARNS Kelley J. TILMON Thomas K. WOOD Department of Biology Biology-Psychology Building University of Maryland College Park MD 20742 USA Department of Plant Science Plant Science Building South Dakota State University Brookings SD 57007 USA Department of Entomology and Applied Ecology 250 Townsend Hall University of Delaware Newark DE 19716 USA

The study of speciation genetics is primarily concerned with identifying the genetic traits that allow divergent selection to overcome the homogenizing effects of gene flow. Felsenstein reviewed this race between gene flow and selection, concluding that speciation with gene flow was unlikely under a “two-allele model” (where two traits were necessary for reproductive isolation) but that divergence could occur quite easily under a “one-allele model.” Despite this finding, much of the sympatric speciation research involving phytophagous insects has relied on a two-trait model, where insects evolve both preferences for and increased performance on novel host plants. Philopatry (a tendency to remain where one was born) is known to occur in phytophagous insects and is a single trait isolation mechanism. However, it is traditionally invoked as simply augmenting reproductive isolation. Species in theEnchenopa binotatacomplex are believed to have speciated in sympatry. They exhibit host plant preferences, host specific performance advantages and strong philopatry. We experimentally shiftedE. binotatato evolutionarily novel host plants. Previous research has demonstrated that the experimental population of insects possesses genetic variation in preference and performance to the novel host. The degree of philopatry at mating and egg-laying was assayed for the first four years under full choice conditions. Host plant preference and performance was assayed after eight years. Philopatry was an immediate and strong isolating mechanism, while preference for and performance on the novel host lagged. We therefore suggest that philopatry may be a more important mechanism in the early stages of a host shift than previously believed.

关键词：寄主植物基因模型生殖隔离栖地形态植食性昆虫性能优势介导

Female mate choice based on pheromone content may inhibit reproductive isolation between distinct populations of Iberian wall lizards

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Current Zoology 2013年第2期59卷 210-220页

作者： Marianne GABIROT Pilar LOPEZ Jose MARTIN Departement Ecologie Comportementale (U.M.R. 5175) CEFE-CNRS 1919 Route de Mende F34293 Montpellier Cedex 5 France Departamento de Ecologia Evolutiva Museo Naeional de Ciencias Naturales C.S.I.C. Jos6 Guti6rrez Abascal 2 28006 Madrid Spain

The Iberian wall lizardPodarcis hispanicaforms part of a species complex with several morphologically and genetically distinct types and populations, which may or may not be reproductively isolated. We analyzed whether female mate choice based on males’ chemical signals may contribute to a current pre-mating reproductive isolation between two distinct populations ofP. hispanicafrom central Spain. We experimentally examined whether females choose to establish territories on areas scent-marked by males of their own population, versus areas marked by males of the other population. Results showed that females did not prefer scent-marks of males from their own population. In contrast, females seemed to attend mostly to among-individual variation in males’ pheromones that did not differ between populations. Finally, to test for strong premating reproductive isolation, we staged intersexual encounters between males and females. The population of origin of males and females did not affect the probability nor the duration of copulations. We suggest that the different environmental conditions in each population might be selecting for different morphologies and different chemical signals of males that maximize efficiency of communication in each environment. However, females in both populations based mate choice on a similar condition-dependent signal of males. Thus, male signals and female mate choice criteria could be precluding premating reproductive isolation between these phenotypically “distinct” populations.

关键词：生殖隔离女性择偶人群蜥蜴信息素化学信号气味标记

The relationship between intraspecific assortative mating and reproductive isolation between divergent populations

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Current Zoology 2012年第3期58卷 484-492页

作者： Daniel I. BOLNICK Mark KIRKPATRICK Howard Hughes Medical Institute and Section of Integrative Biology One University Station C0930 University of Texas at Austin Austin TX 78712 USA Section of Integrative Biology One University Station C0930 University of Texas at Austin Austin TX 78712 USA

The term ‘assortative mating’ has been applied to describe two very different phenomena: (1) the tendency for individuals to choose phenotypically similar mates from among conspecifics; or (2) the tendency to prefer conspecific over hete-rospecific mates (behavioral reproductive isolation). Both forms of assortative mating are widespread in nature, but the relationship between these behaviors remains unclear. Namely, it is plausible that a preference for phenotypically similar conspecifics incidentally reduces the probability of mating with phenotypically divergent heterospecifics. We present a model to calculate how the level of reproductive isolation depends on intraspecific assortative mating and the phenotypic divergence between species. For empirically reasonable levels of intraspecific assortment on a single trait axis, we show that strong reproductive isolation requires very substantial phenotypic divergence. We illustrate this point by applying our model to empirical data from threespine sticklebackGasterosteus aculeatusand Darwin’s Finches (Geospiza spp). We conclude that typical levels of intraspecific assortment cannot generally be extrapolated to explain levels of interspecific reproductive isolation. Instead, reproductive isolation between species likely arises from different mate choice behaviors, or multivariate assortative mating.

关键词：生殖隔离交配选型群体择偶行为单一性状经验数据表型

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被子植物同域物种形成研究进展

广西植物 2022年第1期42卷 14-24页

作者：汪章沛陈林王贤荣南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学生物与环境学院南京210037

同域物种形成是指在缺少地理隔离的情况下分化出新种,相比异域物种形成更为罕见,存在较多的研究空白。该文分析了近十年来与被子植物同域物种形成相关的国内外研究,着重论述同域物种形成的影响因素和种对间的生殖隔离。考虑到历史上的... 详细信息

同域物种形成是指在缺少地理隔离的情况下分化出新种,相比异域物种形成更为罕见,存在较多的研究空白。该文分析了近十年来与被子植物同域物种形成相关的国内外研究,着重论述同域物种形成的影响因素和种对间的生殖隔离。考虑到历史上的地理隔离难以确定,加之种对间亲缘关系很近,同域物种的判定容易引发争议。其成因可分为生态因素和突变因素:生态因素即特殊小生境产生的分化选择压,促使原始群体分化出差异显著的偏好,并借助资源竞争和协同演化不断加强;突变因素涉及杂交和多倍化,以异源多倍体成种的贡献最大,而同倍体杂交成种和同源多倍体成种虽广泛发生但少见成功案例。生殖隔离是影响物种形成的重要因素之一,可分为前隔离和后隔离,其中以花期隔离和传粉者隔离为主的前隔离起主导作用,而花粉竞争、配子不亲和以及杂种不活、不育和杂种衰退等后隔离会带来高额的生殖成本,从而加速前隔离或自交的演化。同域物种的形成是各方因素共同作用的结果,种间通常同时存在着较强的生殖隔离和一定的基因交流,以生态位竞争为前提,尤其是在充足的分化选择压下,即使基因流较为频繁也能分化形成同域物种。

关键词：被子植物同域物种形成分化选择模型生殖隔离

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金龟甲性信息素的化学成分及其应用

环境昆虫学报 2022年第2期44卷 316-326页

作者：崔志浩陈立王文凯长江大学农学院湖北荆州434025 河北大学生命科学学院生命科学与绿色发展研究院河北保定071002

金龟甲Scarabaeoidae性信息素研究主要集中在丽金龟亚科Rutelinae和鳃金龟亚科Melolonthinae。丽金龟亚科金龟甲的性腺由臀板和腹片顶端的上皮细胞组成,其性信息素成分主要是脂肪酸衍生物;而鳃金龟亚科金龟甲的性腺可以从腹部外翻,性信... 详细信息

金龟甲Scarabaeoidae性信息素研究主要集中在丽金龟亚科Rutelinae和鳃金龟亚科Melolonthinae。丽金龟亚科金龟甲的性腺由臀板和腹片顶端的上皮细胞组成,其性信息素成分主要是脂肪酸衍生物;而鳃金龟亚科金龟甲的性腺可以从腹部外翻,性信息素成分主要是氨基酸衍生物和萜烯类化合物。一些存在地理或季节隔离的物种具有结构相同的性信息素成分,但手性不同。在某些种类中,性信息素成分的手性对映体可能具有行为拮抗作用。本文综述了金龟甲性信息素的化学结构与应用的新进展。

关键词：金龟科丽金龟亚科鳃金龟亚科生殖隔离手性诱集

Reproductive Isolation and Range Expansion of Gentiana Section:Cruciate Species

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Reproductive Isolation and Range Expansion of Gentiana Secti...

作者： Nasib ur Rahman（李超）西北师范大学

学位级别：硕士

秦艽组隶属于龙胆科龙胆属,共21种,主要分布于欧亚大陆东部。本组的种类在中药中多有应用,然而有关该组植物繁殖生物学的研究很少。此外,一般认为秦艽组的植物经历了辐射进化,地理隔离导致了物种间的形态分化,而随着种群的扩张出现了种... 详细信息

秦艽组隶属于龙胆科龙胆属,共21种,主要分布于欧亚大陆东部。本组的种类在中药中多有应用,然而有关该组植物繁殖生物学的研究很少。此外,一般认为秦艽组的植物经历了辐射进化,地理隔离导致了物种间的形态分化,而随着种群的扩张出现了种间杂交的可能,这种杂交可能会导致生殖隔离的崩溃,从而产生新物种。为了验证这一假说,本研究探讨了授粉方式、传粉者、地理隔离和距离对4种龙胆属植物（黄管秦艽、管花秦艽、麻花艽、达乌里秦艽）繁殖策略以及结籽率的影响。此外,本研究还评估了范围扩张对黄管秦艽繁殖适合度的影响。主要的研究结果如下:1对黄管秦艽和管花秦艽的传粉者访问频率进行了比较分析,在大通站,1:10比例下传粉者对管花秦艽的访花频率显著高于黄管秦艽。而在海北站,两种秦艽的传粉者访问频率在1:10、1:1和10:1三种比例下均无明显差异。黄管秦艽与管花秦艽的同源和异源花粉竞争实验表明,黄管秦艽混合授粉组的结籽率高于自交和杂交授粉组,但各授粉处理间差异不显著,而管花秦艽自花授粉组的结籽率显著高于杂交授粉和混合授粉组。地理距离对结实率的影响是可变的,相对结实率随着距离的增加而略有增加,但增加模式不一致。此外,回归模型表明地理距离对结籽率的影响较弱。2我们的研究结果表明,在低海拔下,黄管秦艽的花期更早,但不同试验站之间开花高峰期的持续时间没有显著差异。花期,尤其是雌性期,在植株移栽后显著缩短。花展示,即单茎的花数目、单株的花数目和花大小（长度和宽度）在高海拔地区均显著减小。高海拔和低海拔地区的花粉数量和花粉胚珠比均降低,胚珠数量保持不变,而繁殖分配减少。此外,传粉者的丰富度及活动在高海拔和低海拔地区均显著降低,结籽率的变化也呈现出类似的趋势。而移栽之后,植株受到了更严重的花粉限制。结果表明,当黄管秦艽的地理分布范围扩大时,生长在其适宜分布范围之外植株的繁殖适合度总体下降。3研究结果表明,不同环境中生态因子的变化可能会影响传粉者对龙胆属植物的访问。此外,授粉方式显著影响了结籽率,因为自花授粉后的结籽率更高。地理距离对结籽率没有影响,但地理距离的增加使种子结籽率略有增加。这表明目前所选择的地理隔离距离不足以解释其对生殖隔离和结籽率的影响。这些发现对探索濒危及珍稀物种的繁殖生物学、传粉和繁殖成功具有重要意义。此外,人为扩大黄管秦艽的分布范围对其繁殖机制产生了负面影响。不过这些发现可以一定程度上解释黄管秦艽分布受限的原因。

关键词：传粉者有性生殖生殖隔离繁殖能力开花物候学

椭圆叶花锚两个变种的物种界定与大花花锚的繁殖生态学

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椭圆叶花锚两个变种的物种界定与大花花锚的繁殖生态学

作者：邬金凤云南师范大学

学位级别：硕士

物种是分类学的基本单位,客观合理的物种划分对生物多样性的研究、保护和可持续利用具有重要的意义。椭圆叶花锚(Halenia elliptica)是龙胆科花锚属的两年生草本植物,其两个变种为卵萼花锚(*** ***)和大花花锚(*** ***),主要根据花大小... 详细信息

物种是分类学的基本单位,客观合理的物种划分对生物多样性的研究、保护和可持续利用具有重要的意义。椭圆叶花锚(Halenia elliptica)是龙胆科花锚属的两年生草本植物,其两个变种为卵萼花锚(*** ***)和大花花锚(*** ***),主要根据花大小、蜜距的长度和弯曲度来区分,但初步的实验结果发现两个变种间进行人工交互授粉后发现没有产生任何种子,表明它们之间可能存在生殖隔离。为了明确大花花锚和卵萼花锚的分类处理,本研究使用形态特征、开花物候、繁育系统、生殖隔离、传粉者偏好、系统发育关系和叶绿体基因组的分析等多项证据界定两个变种的分类地位。此外,野外调查发现大花花锚种群中存在3种性别类型的植株,分别是两性株(只有两性花)、雌全同株(两性花和雌花在同一植株上)和雌株(只开雌花)。在野外研究了3种性别植株在4个种群中所占的比例、植株形态和花形态差异以及是否存在依赖个体大小和开花时间的性表达形式。主要研究结果如下:1.在椭圆叶花锚两个变种同域分布的种群中,测量了两个变种的21个形态性状,主成分分析可以明确区分这两个变种。通过观察种群开花动态,发现卵萼花锚的开花高峰期比大花花锚早18天。通过观察单花开花过程,发现卵萼花锚开花时花药开始散粉且柱头张开,而花药和柱头的位置相同,表现出雌雄同熟的特征;大花花锚开花时花药开始散粉,柱头张开则在开花2天后,而且柱头的位置高于花药,表现出雄性先熟和雌雄异位的特征。不同的授粉处理结果表明,两个变种均为自交亲和的物种,大花花锚不能通过主动自交产生种子,主要通过异交产生种子;而卵萼花锚可以通过主动自交和异交产生种子,具有混合交配系统的特点。此外,对两个变种进行人工交互授粉后均没有产生种子,其原因是不同变种的花粉管不能进入另一变种的珠孔导致的生殖隔离。两个变种的主要传粉昆虫均为熊蜂和蜜蜂,通过跟踪观察传粉昆虫在不同植株的连续访问,发现当传粉昆虫开始访问大花花锚的时候,它们更倾向于继续访问这个变种;然而,当它们开始访问卵萼花锚的时候,它们对这两个变种都没有访问偏好。此外,基于nr ITS和rpl16两个分子标记以及3个种群的卵萼花锚和大花花锚序列,并结合已有的花锚属系统发育,证实了两个变种已经分化为两个独立的遗传谱系,而两个变种间叶绿体基因组的大量变异也反映了这两个变种间存在显著的遗传差异。综合以上结果,建议将椭圆叶花锚的两个变种提升为两个物种,两个物种的分化过程中伴随着交配系统和开花物候的改变。2.大花花锚种群中存在3种性别类型的植株,它们在植株形态和花形态上差异显著。雌全同株与雌株的植株高度、叶片长度、叶片宽度、侧枝数和花总数量差异不显著,但都显著大于两性株。三种性别植株的花大小:雌全同株两性花>两性株两性花>雌株雌花>雌全同株雌花。大花花锚种群中存在依赖个体大小的繁殖投资现象,当3种性别植株开始繁殖时必须达到一定的大小(阈值),尤其是雌全同株的阈值最大,雌全同株要同时保证雌花与两性花的正常繁殖,个体大小需大于两性株和雌株。两性株、雌株和雌全同株的两性花存在花期重叠的现象,而雌全同株的雌花在花末期出现,这可能与资源限制有关,植株在花末期资源库的压力会变大且只能根据现有的资源进行调整产生成本较低的雌花来生产种子以提高繁殖适合度。总之,椭圆叶花锚的两个变种在形态特征、系统发育关系、叶绿体基因组、交配系统上存在显著的差异,而且两个变种间存在授粉后生殖隔离,建议将两个变种修订为两个种,分别命名为卵萼花锚(Halenia elliptica ***)和大花花锚(Halenia grandiflora(Hemsl.)***)。大花花锚种群中存在3种性别的植株,它们不仅在形态特征上差异显著且存在依赖个体大小的繁殖资源分配。植物性表达的多态性是植物长期适应环境的结果,植物应对环境变化所做出的性别调整可能是为了提高繁殖适合度以保证后代的延续。

关键词：椭圆叶花锚物种界定形态特征交配系统生殖隔离性表达个体大小

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三倍体水稻的创造、鉴定与特征分析

三倍体水稻的创造、鉴定与特征分析

作者：杨晓璐湖北大学

学位级别：硕士

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,为全球超过一半的人口提供粮食需求。由于世界人口快速增长,耕地面积不断减少,导致世界粮食短缺危机日益凸显,急需能够大幅度提高粮食产量的技术和措施。在自然界植物进化的启示下,... 详细信息

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,为全球超过一半的人口提供粮食需求。由于世界人口快速增长,耕地面积不断减少,导致世界粮食短缺危机日益凸显,急需能够大幅度提高粮食产量的技术和措施。在自然界植物进化的启示下,蔡得田等(2001)提出了“利用远缘杂交和多倍体双重优势相结合选育超级稻”的育种策略,选育出了具有高结实特性的多倍体减数分裂稳定性(Polyploid Meiosis Stability,PMe S)品系,突破了多倍体水稻育种的低结实率瓶颈问题。为了给多倍体水稻育种及理论研究提供种质资源和材料基础,本研究进行了三倍体水稻的创造、鉴定与特征分析,并从遗传和进化角度说明四倍体水稻是新物种。主要研究内容和结果如下:(1)三倍体的创造:以二倍体和四倍体水稻为亲本,通过杂交和胚挽救获得三倍体水稻。研究发现,所有杂交组合的子房膨大率均较低,在一次授粉情况下,最低为0(9311-4x/2x),最高为2.79%(T1-2x/4x);二次授粉情况下,最低为0.15%(9311-4x/2x),最高为9.76%(9311-2x/4x)。同时发现,相同材料的正反交组合中,以二倍体为母本的杂交组合的子房膨大率均高于以四倍体为母本的杂交组合。另外,由于存在杂种夭亡现象,杂交种子无法自然成熟,必须通过胚挽救才能获得杂种植株。(2)三倍体的鉴定:利用流式细胞术和根尖染色体计数鉴定三倍体植株。流式细胞分析发现,三倍体植株的DNA含量约是二倍体植株的1.5倍,约是四倍体植株的0.75倍。根尖染色体数目观察发现,三倍体植株的根尖染色体数目为2n=3x=36,而二倍体材料的根尖染色体数目为2n=2x=24,四倍体材料的根尖染色体数目为2n=4x=48。从流式细胞分析和根尖染色体计数两个方面都鉴定了三倍体的真实性。(3)三倍体的特征分析:从气孔特征、形态及农艺性状、花粉育性和活力、减数分裂行为、光合生理特性以及全基因组甲基化检测等方面全面比较了三倍体、二倍体、四倍体的之间差异。(1)气孔特征上,三倍体的气孔大小是三个倍性中最小的,而气孔密度是三个倍性中最大的。(2)植株形态及农艺性状上,三倍体植株的株高、穗长均小于其二倍体和四倍体亲本,即三种倍性中三倍体最小;芒长、粒长、粒宽则介于其二倍体和四倍体亲本之间;总粒数方面,T1-3x介于两亲本之间,而A1-3x、A3-3x则低于两个亲本;千粒重表现为三个倍性中最小或者比其二倍体亲本稍大;三倍体的结实率急剧降低,所有三倍体植株都是接近不育的,符合三倍体高度不育的特性和规律。(3)花粉育性和活力上,三倍体的花粉育性和活性最低,二倍体最高,四倍体次之,这与不同倍性材料的结实率表现是一致的。(4)减数分裂行为上,三倍体的配对形式最为紊乱,三价体的数量非常高,并且中期I和后期I还有较多落后染色体;而二倍体配对正常,基本都是以二价体形式配对;四倍体的染色体配对较复杂,以二价体配对为主,但也存在四价体和三价体、单价体的配对形式。(5)光合生理特性上,三倍体的叶绿素含量最高,光合作用效率值也最高。(6)通过全基因组甲基化测序,检测了A1不同倍性材料的甲基化位点及各甲基化类型下的甲基化水平分布;通过差异甲基化检测,分析了不同生物过程和生物功能上富集的基因数目及其显著性程度,同时筛选出差异甲基化程度较高的基因,为后续深入研究打下基础。(4)四倍体水稻是新物种的初步证实:四倍体水稻与二倍体水稻已存在明显的生殖隔离。(1)杂交不亲和性:与二倍体的自交和杂交、四倍体的自交和杂交相比,四倍体与二倍体之间的杂交困难,受精率非常低,说明四倍体与二倍体之间已存在明显的杂交不亲和性。(2)杂种夭亡:四倍体与二倍体杂交后少量精卵克服不亲和性完成融合受精,但幼胚往往中途停止发育而夭折。(3)杂种不育:四倍体与二倍体之间的杂种,即三倍体的结实率几乎为0,表现出高度不育。因此,四倍体水稻与二倍体水稻之间已存在明显生殖隔离现象,而生殖隔离是鉴别物种的遗传学标准,也是物种形成的重要标志,充分说明四倍体水稻已是新物种,这为四倍体水稻育种实践提供了进化理论基础。

关键词：多倍体水稻三倍体生殖隔离物种全基因组甲基化测序

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两种虾脊兰属植物的自然杂交研究

两种虾脊兰属植物的自然杂交研究

作者：李莉阳南昌大学

学位级别：硕士

自然杂交在植物中普遍存在,是物种形成的重要方式,生殖隔离是杂交物种形成过程中关键的一步。虾脊兰属(Calanthe)隶属兰科(Orchidaceae)树兰亚科(Epidendreae)吻兰族(Collabieae),在中国主要分布于长江流域以南。我们在江西省吉安市井... 详细信息

自然杂交在植物中普遍存在,是物种形成的重要方式,生殖隔离是杂交物种形成过程中关键的一步。虾脊兰属(Calanthe)隶属兰科(Orchidaceae)树兰亚科(Epidendreae)吻兰族(Collabieae),在中国主要分布于长江流域以南。我们在江西省吉安市井冈山地区一山谷内发现了一个新物种,即异大黄花虾脊兰(***),其花部形态特征介于同域分布的大黄花虾脊兰(***)与钩距虾脊兰(***)之间,且三者花期重叠,大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰之间具有传粉者介导的花粉流,因而推断异大黄花虾脊兰可能为大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰的杂交种。本研究以大黄花虾脊兰、异大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰为实验材料,试图通过形态学、繁殖生物学和分子生物学等方法验证两者之间是否存在自然杂交现象。通过形态学比较,分析其形态特征的差异是否显著;通过进行开花物候、传粉昆虫观察、繁育系统实验和相互授粉实验,探究它们之间合子形成前以及合子形成后隔离程度和杂交子代适合度;对三者进行叶绿体全基因组比较,并基于ITS和cp DNA序列(mat K、ycf1和rps16-trn Q-UUG)的种间遗传分化研究,推测2种虾脊兰属植物的杂交起源和杂交方向。本研究主要结果如下:(1)形态学特征。发现3种虾脊兰属植物的叶片、果实、株高、花序高等性状均相似,但三者在花部各组成的大小上存在较显著差异,其中异大黄花虾脊兰的侧萼长和宽、中萼长和宽、花瓣长和宽、唇瓣长和宽、唇瓣中裂片长和宽、唇瓣侧裂片长和宽以及距长等均介于大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰之间,为3种虾脊兰属植物发生自然杂交提供了一定的形态学证据。(2)合子前隔离。3种虾脊兰属植物分布区和花期物候均重叠,大黄花虾脊兰的有效传粉昆虫为木蜂属(Xylocopa)中的黄胸木蜂(***)、中华绒木蜂(***)和赤足木蜂(***),钩距虾脊兰的有效传粉昆虫为条蜂(Melea mangkamensis)和黄熊蜂(***),且观察到条蜂将钩距虾脊兰的花粉块移入到大黄花虾脊兰的合蕊柱上,这些表明了大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰的传粉前隔离-合子形成前隔离障碍比较弱。此外,大黄花虾脊兰的花粉块明显大于钩距虾脊兰花的开口,在自然条件下其花粉块很难移入到钩距虾脊兰的合蕊柱上,所以大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰的自然杂交可能存在不对称。分布区和花期物候均重叠、共享传粉昆虫为大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰之间发生自然杂交提供了可能性。(3)合子后隔离。对适合度研究表明,大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰杂交(P1♀×P2和P2♀×P1♂)均能产生有活力、能萌发的种子,说明两者合子形成后的生殖隔离较弱;P1♀×P2杂交的子代比P2♀×P1♂杂交的子代具有更高的适合度,说明两者相互之间亲和性不相同;异大黄花虾脊兰与大黄花虾脊兰杂交的子代(Hy♀×P1♂)比与钩距虾脊兰杂交(Hy♀×P2♂)的子代具有更高的适合度,表明回交的适合度是不对称的。大黄花虾脊兰与钩距虾脊兰种间合子形成后的生殖隔离较弱导致两者之间易发生自然杂交。(4)叶绿体基因组分析。3种虾脊兰属植物叶绿体基因组比对,发现三者在叶绿体基因组的大小、GC占比和IR区边界等方面差异不大,且在系统进化树上聚成了一个分支,但大黄花虾脊兰和异大黄花虾脊兰在系统进化树上不能够分开(BS<50%),这说明了三种虾脊兰属植物为近缘种,大黄花虾脊兰和异大黄花虾脊兰的亲缘关系非常近,钩距虾脊兰与大黄花虾脊兰、异大黄花虾脊兰之间有一定的分化。(5)ITS和cp DNA片段单倍型分析。从核基因ITS序列和叶绿体基因mat K、rps16-trn Q-UUG、ycf1序列分析结果来看,大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰有各自特定的叶绿体单倍型,而且大部分异大黄花虾脊兰个体具有大黄花虾脊兰相同的单倍型。这表明,大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰可能是异大黄花虾脊兰的亲本,且大黄花虾脊兰和钩距虾脊兰的自然杂交具有不对称性。

关键词：虾脊兰属异大黄花虾脊兰自然杂交物种形成生殖隔离适合度