科学家终于解开了“异花授粉”的旷世之谜：决定性器官长度的基因

科学家们已经解开了一个世纪之久的谜团:一种超基因（supergene）能导致花朵中有效的异花授粉。结果表明，DNA水平上的序列长度变异对性器官长度不同的两种花的进化具有重要意义。这项研究发表在今天的《Current Biology》杂志上。

　　

   

   

科学家们已经解开了一个世纪之久的谜团:一种超基因能导致花朵中有效的异花授粉。结果表明，DNA水平上的序列长度变异对性器官长度不同的两种花的进化具有重要意义。

自16世纪以来，园艺家和植物学家就知道，一些植物有两种不同形式的花，它们的雄性和雌性性器官的长度是相反的。达尔文首先提出，这种双生花促进了昆虫传粉者的高效异花授粉。早期遗传学家表明，这两种花由一个染色体区域控制，该区域可能包含一组基因，即超基因。但直到最近，这个超基因才被测序。

现在，斯德哥尔摩大学的研究人员与乌普萨拉大学、杜伦大学、格拉纳达大学和塞维利亚大学的合作伙伴一起，已经解决了超基因的奥秘。他们研究了一个达尔文已经描述过的系统，其中野生亚麻籽物种，亚麻属植物，并使用现代DNA测序方法来识别超基因。

令人惊讶的是，他们发现影响雄性和雌性性器官长度差异的超基因本身长度也不同。具体来说，显性形式的超基因包含了大约260000对隐性形式缺失的DNA。这段26万碱基对的DNA包含了几个可能导致性器官长度变异的基因。

斯德哥尔摩大学生态基因组学教授、该研究的资深作者坦雅·斯劳特(Tanja Slotte)说:“这些结果真的让我们感到惊讶，因为在另一个系统报春花中发现了类似的双链控制的超基因组成，它是完全独立进化的。”

斯德哥尔摩大学博士生、该研究的第一作者胡安妮塔Gutiérrez-Valencia说:“进化不仅反复导致报春花和亚麻籽物种的花朵出现类似的变异，它还依赖于类似的遗传解决方案来实现这一壮举。”

这些发现为进化的特殊力量提供了新的见解，以找到一致的解决方案，以应对广泛的适应性挑战，如开花植物需要异花授粉。

“两型花柱是一种有效的异花授粉机制。鉴于气候变化以及植物和昆虫传粉者群体面临的挑战，了解传粉机制在今天尤为重要，”Tanja Slotte教授说。

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