克隆入侵植物群体低遗传多样性制约有性繁殖的生态机制研究

来自科罗拉多州的研究人员针对克隆繁殖入侵植物(如Lepidium draba)在小种群中遗传多样性降低导致有性繁殖受限的问题展开研究。通过构建结构方程模型分析26个样点的遗传多样性与种子产量关系，并结合花粉补充实验证实：低遗传多样性种群因非自体花粉(non-self pollen)供应不足导致种子产量显著降低，该发现为入侵植物长距离扩散机制提供了关键理论依据。

　　

这项关于克隆入侵植物繁殖生态的研究揭示了有趣现象：当欧洲山芥(Lepidium draba)以无性繁殖(克隆生长,clonality)为主要扩张方式时，其群体遗传多样性会显著影响有性繁殖成功率。科研团队在科罗拉多州26个样点展开调查，发现河流沿岸或规模较大的种群往往保持较高遗传多样性，这些群体的种子饱满率(seed fill)和总产量比低多样性群体高出数倍。

后续设计的花粉补充实验(pollen supplementation experiments)更发现戏剧性差异：在低遗传多样性样点，仅当引入外来花粉(off-site pollen)时种子产量才明显提升；而高多样性群体则不受补充花粉影响。这表明克隆优势种群可能陷入"繁殖困境"——由于群体内基因高度相似，自体授粉(selfing)效率低下，而克隆扩张又进一步限制了异交(outcrossing)机会。

该发现对理解入侵植物扩散机制具有重要启示：克隆生长虽能快速占领局部生境，但伴随的遗传多样性衰减会通过花粉限制(pollen limitation)削弱种子繁殖能力，最终可能形成"短距离克隆扩张强劲，长距离种子传播乏力"的生态格局。