四倍体悬钩子地理单性生殖的竞争与繁殖输出机制研究：次级接触带的生态互作解析

本研究针对悬钩子属(Rubus)同倍体无融合生殖(apomixis)与有性生殖(sexual)群体的地理隔离现象，通过双竞争实验揭示四倍体R. ser. Glandulosi在次级接触带的资源竞争与繁殖特征。结果表明两者在生存力、生物量及繁殖性状上无显著差异，为地理单性生殖(GP)的生态维持机制提供了新见解，发表于《Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics》。

　　

在植物进化生物学领域，无融合生殖(apomixis)作为一种不经过受精即可产生种子的特殊繁殖方式，其与有性生殖群体的地理分布差异现象——地理单性生殖(geographic parthenogenesis, GP)，长期困扰着研究者。悬钩子属(Rubus ser. Glandulosi)这一独特系统为破解GP机制提供了理想模型：其四倍体无融合生殖与有性生殖群体同域分布却呈现强烈异域性格局，且不受倍性差异干扰。捷克研究团队通过两项创新性竞争实验，首次系统揭示了次级接触带内两类群体的互作动态。

研究采用根插条(root cuttings)和茎尖(stem tips)两种繁殖体，设置单培养(monocultures)与混合培养(mixtures)体系，并引入匍匐冰草(Elymus repens)作为竞争胁迫因子。通过监测生存率、营养性状、生物量分配及繁殖输出等指标，发现两类群体在所有处理中均表现等效竞争力。特别值得注意的是，在混合培养条件下，无融合生殖群体并未如预期表现出"传染性繁殖优势"(infectious apomixis)，其种子形成也未受益于有性群体更高品质的花粉。这一结果颠覆了传统认为无融合生殖在混交群体中具有繁殖优势的假说。

关键实验技术包括：1) 基于接触带野生样本的跨生殖型竞争实验设计；2) 多性状综合评估体系(涵盖生存率、生物量分配、繁殖器官发育等)；3) 双实验验证体系(茎尖与根插条平行实验)。研究结果部分显示：在"生存率"方面，两类群体三个月存活率均>89%，仅受草竞争轻微抑制；"资源竞争"分析揭示生物量相关性状无生殖型间差异；"繁殖性状"数据显示花序数量与结实率在单/混养条件下保持稳定。

结论指出，悬钩子属GP格局的形成可能更多依赖选择中性机制(如优先效应priority effects或随机过程)，而非传统认为的竞争排斥或繁殖干扰。这一发现为理解植物繁殖系统进化提供了新视角：即使在没有明显生态位分化的情况下，中性过程仍可维持生殖型间的长期空间隔离。该成果发表于《Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics》，由捷克科学基金会(21-01233S)资助，Kone?ná Michaela等研究者共同完成。研究不仅完善了GP理论框架，也为预测气候变化下植物繁殖系统分布演变提供了重要基线数据。