色木槭的性系统研究：形态雄全异株还是功能雄全异株？

有花植物的性系统具有极高的多样性，可以分为性单态的，如雌雄同花、雌雄（异花）同株、雌全同株和雄全同株等，和性二态的，如雌雄异株、雌全异株和雄全异株等。与其他性系统相比，雄全异株的性系统非常稀有而且受到较少的关注，形态上的雄全异株大都在功能上并非真正的雄全异株。本项目拟采用微卫星分子标记为基础的亲本分析方法，同时结合野外物候和传粉观察，对形态上划定为雄全异株的槭属物种色木槭的性系统进行研究，确定形态上为两性株的个体是否具有雄性功能，以及在自然种群中雄株和两性株的雄性适合度是否存在显著差异；两性株个体的开花物候是否表现为雌雄异型异熟以及两类交配型的同步交互程度，从而确定色木槭的性系统是否属于真正的雄全异株，以检验前人提出的槭属物种经历了'由雄全异株向雌雄异株进化'的推断，进一步探讨槭属物种性系统进化的过程和机制，丰富和完善植物性系统进化理论。

探究植物性别对策多样性的维持机制一直是进化生物学的热点之一。性别多态物种，种群中包含两种以上的性别表型，对其维持机制的研究一直缺乏有力的实验证据。本项目利用父系分析方法和花粉传递模型对色木槭的交配比率和雄性繁殖成功进行测定。结果显示，多数子代是由不同表型性别间的交配产生，但不同表型性别的雄性繁殖成功无显著性差异，证实非选型交配的负频率依赖选择是维持性别多态的机制。研究结果被Molecular Ecology新闻发布专栏以Disassortative mating and the maintenance of sexual polymorphism in painted maple为题报道了该研究成果。