仇寅龙博士是陆生植物进化研究领域的知名学者,他用形态学

2009-2-20 讲座总结

题目：Phylogeny and evolution of early land plants

报告人：仇寅龙，Associate Professor (tenure) of f Ecology & Evolutionary Biology

单位：Department of Ecology & Evolutionary Biology，University of Michigan, Ann Arbor

仇寅龙博士是陆生植物进化研究领域的知名学者，他用形态学及分子生物学的方法对陆生植物的系统发育进行了系统的研究，对被子植物的起源进行了深入的研究。在这次讲演中，他为我们展示了苔类、藓类、角苔类和维管植物系统发育关系以及早期陆生植物进化中的两个重要事件：水生植物的“登陆”和陆生植物生活史中由配子体世代占优势到孢子体世代占优势的转变。

仇寅龙博士指出，分子机制和进化过程是生物学研究的两大方面。重建陆生植物的系统发育可借助形态、多基因、基因组结构信息与进化发育等分析方法。尽管形态、古生物与分子等方面的研究已积累了大量的资料，但关于陆生植物的系统发育仍然存在很多争议，包括陆生植物最古老的分支，维管植物的姐妹类群等等。他利用来自苔类、藓类、角苔类和维管植物数百个类群的上千条序列，构建了多基因序列、基因组结构信息和叶绿体序列等三个数据库。基于这三个数据库的分子谱系分析表明，苔类是所有其它陆生植物的姐妹类群，角苔是维管植物的姐妹类群。这两个植物类群在陆生植物的进化中扮演了重要的角色。

陆生植物的起源和演化是地球生命中的重大事件，它影响到地球上的所有生命和自然环境。所有陆生植物的生活史中，产生孢子的孢子体世代（无性世代）与产生配子的配子体世代（有性世代）有规律地交替出现，这种现象叫作世代交替。有性世代（或配子体）产生与动物的精子和卵子相似的雄配子和雌配子。雄配子和雌配子受精产生胚，长成无性的孢子体世代。当孢子体成熟时释放孢子，孢子被散布后又形成新的配子体。在低等陆生植物中，配子体世代占优势，配子体依赖于孢子体获取营养，它们不能独立生活。与之相比，维管植物中以着生叶子的孢子体世代占优势。种子植物中，雌配子体和大多数雄配子体退化以至于它们不能独立于孢子体而存活。仇寅龙博士发现一类角苔，位于地下的配子体输送养分给地上的孢子体，但其孢子体可以实现部分自养，能独立生活一个短时期，从而继续证明了角苔是维管植物的姐妹类群。

植物要在陆地上生活，必须克服几个问题，主要是新环境中的水的供应问题。登陆的植物必须在气生状态下保持自身不致干枯，并且能够从潮湿的底质中向身体内运输水分。早期陆生植物的假根上形成菌根。菌根的作用主要是扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素（特别是磷）的吸收能力。菌根真菌菌丝体既向根周土壤扩展，又与寄主植物组织相通，一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养，另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。仇寅龙博士认为，这种共生关系在植物“登陆”过程中起到了重要作用。

仇寅龙博士在陆生植物进化领域的深厚造诣拓宽了我们对古植物学的认识。报告由顾红雅老师主持，前来聆听报告的不仅有我院本科生和研究生，还有来自不同领域的教授。报告厅内座无虚席，气氛活跃。