多倍体化是开花植物进化和多样化的重要驱动因素。在此,我们评估了重复的多倍体化如何塑造 Lithophragma bolanderi(虎耳草科)花形态的多样化。该物种由多种细胞类型组成,并在与特定授粉蛾(Greya 属,猪母鸟科)的相互作用中地理上有所不同。以往的研究表明,与这些蛾类的共同进化促进了特定花形态特征的表现,但并未完全解释地方和区域的花卉多样化。我们结合了来自 40 个 L. bolanderi 种群的超过 1,800 个个体的表型和基因组数据。流式细胞仪分析揭示了一个由含有三种主要(双倍体、四倍体、六倍体)和三种稀有(三倍体、五倍体、八倍体)细胞类型组成的种群地理镶嵌。对部分种群进行的全基因组重测序表明,多倍体是由多次自倍体化事件而非单次事件和/或杂交产生的,尽管有些信号与来自同属的 Lithophragma glabrum 的低水平基因流一致。从在共生园中生长的植物上定量测量的花特征显示,细胞类型解释了花形态变化的超过 15%,而多倍体的变异性高于双倍体。实验诱导的新多倍体直接引发了表型变化,但也表明地方选择可能促进了自然种群中细胞类型在花形态上的后续趋同。整体而言,这种全面而整合的方法提供了关于多倍体化等变异生成过程如何与物种相互作用的选择相结合,从而塑造地方花卉多样化的见解。
Gross 等(周三)研究了这个问题。