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”，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，植株高度可能对雌雄两性的繁殖产生影响。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的机率。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。然而，目前关于株高二态（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。
Journal of Systematics and Evolution (JSE) 2024年第3期发表了中国科学院昆明植物研究所植物性系统功能与演化研究团队题为“Functional
consequences of temporal reversal of height dimorphism for pollen and seed
dispersal in a dioecious plant”的研究论文（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jse.12960）。该研究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，探究互逆的株高对花粉和种子散布的影响。
图1 雄株高度对花粉传播和雌株高度对种子散布的影响
研究发现开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，生活史早期的种子重量和萌发时间等均存在性二态特征。
图2 心翼酸模不同生活史阶段性二态特征
中国科学院昆明植物研究所周伟研究员团队长期以来以性系统高度特化的物种（报春花、薯蓣、酸模和水稻等）为主要研究模式，采用分子生态学、群体遗传学和比较基因组学等多学科交叉方法开展植物繁育系统功能和演化研究。本研究揭示了心翼酸模雌雄两性在开花和结果阶段互逆的高度二态代表了一种与性别角色相关的生态适应策略，为进一步理解植物性系统的分化提供理论依据。
中国科学院昆明植物研究所博士研究生曾志华和已毕业博士研究生于倩为论文共同第一作者，中国科学院昆明植物研究所周伟研究员、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。研究得到中国科学院战略性先导专项（B类）、国家自然科学基金、云南省重点基础研究计划等项目的资助。
Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容，以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊，主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科学院期刊分区表生物学大类1区期刊，中国科技期刊国际影响力提升计划项目（2013–2018）和中国科技期刊卓越行动计划项目（2019–2023）支持期刊。最新JCR影响因子3.4，排名60/265，位于Q1区。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖。2023年连续第十二年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖。
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