榕树是桑科榕属800多种植物的统称,广泛分布在全球热带和亚热带地区,包括无花果、菩提树及绞杀榕等。榕树的花藏在内部,榕果顶端留有通道,可在花期释放特殊气味,吸引并允许特化的传粉榕小蜂钻入。榕小蜂在榕果内为雌花授粉时,会在一部分雌花的子房内产卵,未被榕小蜂产卵的雌花则发育成种子。特殊的形态结构、化学信号和生活史发育上的高度匹配性,使榕树和榕小蜂之间形成了高度专性的互惠共生关系。两者已历经约7500万年的协同进化过程,全球800多种榕树均有对应的主要榕小蜂为其传粉。作为目前已知的专一性最强的传粉系统,榕树-榕小蜂互惠共生系统成为研究植物与传粉昆虫的专性协同进化如何促进物种多样化的模式系统。
近日,中国科学院西双版纳热带植物园动植物关系研究组领衔国内外12家研究机构,通过对榕属主干类群代表物种的基因组测序和分析,发现榕属植物种间杂交和传粉者宿主转移普遍发生,贯穿于榕树-榕小蜂的长期协同进化历史,强调了榕属水平上的发散式协同进化对双方物种多样化的重要影响力。该研究打破了学术界长期广泛认可的严格专性协同进化是促进榕树-榕小蜂这一经典专性传粉系统协同多样化主要机制的观点。该研究是版纳植物园继2020年与福建农林大学合作,在
大果榕(Ficus auriculata Lour.)及其榕小蜂(朱仁斌 摄)
榕属物种树和分化历史推算支持榕属主干类群的历史同域分布属性(基于溯祖原理的Astral tree,分化时间和分布区推算,及主要分类关系的展示)。
榕属主干类群的不同基因组组分(核基因组、叶绿体基因组和线粒体基因组)之间及其与对应传粉榕小蜂之间的系统树的不一致性。结果提示榕树三套基因组组分和传粉榕小蜂均存在着各不相同的进化历史。