[Editorial overview] Genomes and evolution

December 20th, 2007 by aerobe
作者： Jim Leebens-Mack, R Kelly Dawe and Susan R Wessler
出處： COGD 2007, 17:471-472
說明：
這期的Current Opinion in Genetics & Development的文章，都是和genome及evolution有關，都挺有趣的。有興趣的人，請自行上網點閱。
http://www.sciencedirect.com/science/journal/0959437X

[Review] After a dozen years of progress the origin of angiosperms is still a great mystery

December 20th, 2007 by aerobe
作者： Michael W. Frohlich & Mark W. Chase
出處： Nature 2007, 450:1184-1189
說明：
作者們討論了近來被子植物起源研究的進展。1980及1990年代盛行的”anthophyte theory”已經黯然失色；與Gnetales親緣關係最為接近的可能為conifers，而不是被子植物。根據基因的功能、複製及丟失的開花植物起源的假說已經提出。對於進一步了解被子植物的起源，端賴於分子與化石兩方面的研究。

[Editorial] Ten Simple Rules for Graduate

December 20th, 2007 by aerobe
作者： Jenny Gu & Philip E. Bourne
出處： PLOS Computational Biology 2007, 3:2045-2046
說明：
有趣的文章，作者給研究生的10個建議。

[Paper] Transformation and diversification in early mammal evolution

December 19th, 2007 by aerobe
作者： Zhe-Xi Luo
出處： Nature 2007, 450:1011-1019
說明：
哺乳動物演化並非走直線
哺乳動物的演化經常被說成是一個線性過程，關鍵特徵是從作為其祖先的爬行類動物的相關特徵發展來的，而且是不斷增添的：如中耳是從頜關節演化來的，臼齒是從爬行類簡單的尖齒演化來的。 但正如羅哲西在一篇Review Article中所反映的那樣，大量最近發現的化石徹底改變了這一觀點。哺乳動物的演化所走過的遠遠不是一條直線，而是一個複雜的、分叉的網絡，其中有若干個死胡同：哺乳動物特徵在幾個單獨的支系是重覆演化的，有時這些特徵還會丟失。

[Paper] Distinct physiological states of Plasmodium falciparum in malaria-infected patients

December 19th, 2007 by aerobe
作者： Daily, J. P., D. Scanfeld, N. Pochet, K. Le Roch, D. Plouffe, M. Kamal, O. Sarr, S. Mboup, O. Ndir, D. Wypij, K. Levasseur, E.
Thomas, P. Tamayo, C. Dong, Y. Zhou, E. S. Lander, D. Ndiaye, D. Wirth, E. A. Winzeler, J. P. Mesirov & A. Regev
出處： Nature 2007, 450:1091-1097; Nature 2007, 450:955
說明：
瘧原蟲在人體中的三種存在狀態
瘧疾研究中的一大困惑是，被感染兒童臨床症狀很多——從輕微流感症狀到昏迷和死亡都有。現在，對從人類患者身上分離出的瘧疾寄生蟲所進行的一次大型轉錄分析，揭示了造成這種差異的一個可能的線索。鐮刀性瘧原蟲在人類宿主身上以三種不同生理狀態存在，牠們可以被分別描述為一種積極生長狀態、一種對飢餓的反應狀態和一種環境壓力反應狀態。這一發現對於用目前的藥物進行治療以及對於未來藥物和疫苗的開發都具有重要意義。

[Paper] Arabidopsis thaliana is a susceptible host plant for the holoparasite Cuscuta species

December 19th, 2007 by aerobe
作者： Birschwilks, M., N. Sauer, D. Scheel and S. Neumann
出處： Planta 2007, 226:1231-1241
說明：
作者利用螢光染劑Texas Red及5,6-CarboxyXuorescein，展現了菟絲子與宿主阿拉伯芥的木質部和韌皮部間有連續性的連接。更進一步利用轉殖有螢光蛋白質GFP (27kDa)或GFP-ubiquitin (36kDa)的阿拉伯芥，發現GFP可無阻礙的輸送到菟絲子，但在菟絲子上卻無法偵測到GFPubiquitin，顯示了蛋白質在菟絲子與宿主間的傳送有大小的限制。

[Paper] Increase of pollinator attraction by means of a visual signal in the sexually deceptive orchid, Ophrys heldreichii (Orchidaceae)

December 15th, 2007 by milkdog
作者:J. Spaethe, W. H. Moser, and H. F. Paulus
出處:Plant Systematics and Evolution
2007.264.31
本篇文章主要探討一種Ophrys屬的蘭花,Ophrys heldreichii 的perigon(除唇瓣外的另兩片花瓣加上三片萼片稱perigon)是否對於其pollinator有吸引性的加分作用.此種蘭花是不會給pollinator獎勵的,純粹是靠分泌pheromone和香味,把公蜂騙過去假交配,一番雲雨之後帶走花粉塊. 作者做了兩階段實驗,第一階段使用兩朵真花,一朵完整不作處理,另一朵則是剪掉它的perigon,接著觀察公蜂對於拜訪這兩朵花是否有偏好上的不同. 觀察結果顯示,公蜂拜訪完整花的次數較高, 所以此種蘭花perigon的確有加分效果.

第二階段的實驗,則是要去除香味這個變因,因為作者認為只要是不同朵花,其香味濃度可能就有差異,如此對公蜂的吸引力就有可能不同,故使用照片來代替真花…咦咦? 照片行得通嗎. 當初我也有疑問. 他是用兩張照片,然後香味的話則是使用人工施放,如此濃度可以標準化.一張照片是完整花的照片,另一張則使用photoshop把照片中花的perigon給擦掉. 最後結果還是顯示, 公蜂對於完整花的那張照片有較多的拜訪次數. 因此確定了perigon的確可以吸引到較多的pollinator拜訪.

原本我以為蜂的視覺是靠花朵的UV pattern來選擇自己喜歡的花, 但是照片的UV pattern一定跟真花不一樣,或是說照片可能也沒辦法反射UV,我寫信問了作者相關的膜翅目視覺問題,後來才知道bees的視覺對顏色可以有簡單的辨別力,不然我以為他只能認灰階而已. 不過這也點出另一個問題, long-horned bee對於色彩可以有辨別力, 對花型的辨別力又到何種程度?若是講明白點, 膜翅目對花朵的認知能力又到何種地步?

[Paper] Why Does Some Pollen Lack Apertures? A Review of Inaperturate Pollen in Eudicots

作者: Carol A. Furness
出處: Botanical Journal of the Linnean Society (2007) 155: 29-48
2007.155.29
真雙子葉植物(eudicots)的花粉形態常常是三溝孔(tricolpate)或是源自三溝孔的構造，可是在真雙子葉植物中的少數幾個類群卻發展出無溝孔的花粉(inaperturate pollen)。本篇review中作者介紹無溝孔的花粉在真雙子葉植物中的起源、分佈、發育和功能。目前已知在真雙子葉植物中，無溝孔的花粉可分為不可孕與可孕兩大類，不可孕的無溝孔花粉常與功能性的雌雄異株(functiuonal dioecy)有關，此時無溝孔的花粉單純作為授粉者的獎勵；可孕性的無溝孔花粉則常與某些特化的植物類群有關，例如水生植物、寄生植物、食蟲植物、異形花柱(heterostyly)、風煤傳粉和花粉塊(pollinia)。作者另外介紹了一種特殊的花粉形態: cryptoaperturate。其定義為花粉的endexine存在endoaperture，但是外觀上並不明顯。

[Paper] Hawkmoth pollination of aerangoid orchids in Kenya, with special reference to nectar sugar concentration gradients in the floral spurs

November 30th, 2007 by milkdog
作者:Dino J. Martin, Steven D. Johnson
出處:American Journal of Botany 94(4): 650–659. 2007
2007.94.650.pdf
本篇作者主要針對肯亞的五種Aerangoid orchids, 以及它們的pollinator–Hawkmoth做研究. 這兩者之間所存在的關係, 由特徵上可見
一斑, 蘭花的floral spur內含花蜜,且非常的長; 而hawkmoth則因應此特徵, 也特化出長度相當長的口器. 此篇研究長達兩年的觀察, 發現此種蘭花雖然多樣性很大,物種數多,但都由少數的幾種hawkmoth來授粉. 另外, 在測量花蜜濃度時, 也發現糖濃度是呈現一種濃度梯度, 而非濃度一致的.這種濃度梯度的呈現,和另一項spur尾端扭曲的特徵, 共同被認為是一種使授粉者停留時間加長的手段.
但在後續的data中,獨缺A. kotschyana的資料實在令人百思不解,而且文章中也出現一些小錯誤,是編輯太忙嗎@@”?

[Paper] 世代交替中的性別矛盾

November 28th, 2007 by jmhu
作者：David Haig and Amity Wilczek
出處：Phil. Trans. Roy. Soc. B. (2006) 361:335-343 (pdf file here)
摘要：
在雙套孢子體和單套配子體之間，因為在早期陸生植物中是相連而互相依存的。苔蘚植物中，單套的媽媽必須餵養為數眾多的雙套孢子體(其中有一半的genome來自不知名的父親)，雌雄同株時還好，若為雌雄異株時，就有可能有mate choice的情形。本篇文章即在討論藻類、苔蘚、蕨類的各種情況。

[Paper] The Adaptive Significance of Sensory Bias in a Foraging Context: Floral Colour Preferences in the Bumblebee Bombus terrestris

November 16th, 2007 by basa
作者: Nigel E. Raine, Lars Chittka
出處: PLos ONE (2007) 6: e556.
2007.6.e556.pdf
本篇作者研究bumblebee天生對顏色的偏好，是否能使其在野外訪花採蜜時，具有較大的優勢。作者先在野外捕捉九隻女王蜂，帶回實驗室後讓女王蜂分別建立九個colony，然後研究者再以紫色和藍色的人工假花，測試來自不同colony的工蜂對顏色天生的偏好，是偏向紫色還是藍色。前述實驗完成後他們將colony移到野外，觀察bumblebee在其原生地中，不同colony對顏色偏好的不同，是否會影響foraging rate。研究結果發現，整體而言這九個colony的工蜂天生都對紫色有較強的偏好，不過程度不同。野外的實驗證實了，對紫色花偏好越強的colony，nectar foraging rate也越高，也就是採蜜的效率越好。之前的調查顯示，在bumblebee的原生地，紫色花常具有較高的花蜜量，因此bumblebee天生對紫色的偏好很可能是天擇選汰後的適應結果。對初出茅廬缺乏經驗的年輕工蜂來說，天生對紫花的偏好可以幫助她們較快找到產蜜量較高的花朵。

[Paper] The Birds, the Bees, and the Virtual Flowers: Can Pollinator Behavior Drive Ecological Speciation in Flowering Plants?

November 5th, 2007 by basa
作者: Robert J. Gegear and James G. Burns
出處: The American Naturalist (2007) 170: 551-566.
pdf file
生物學家長期以來一直假設，授粉者的行為會影響被子植物的花部特徵，進而發生種化。這種因為授粉者的偏好行為而使族群間產生的生殖隔離，我們稱之為ethological isolation。這樣的想法很合理，可是目前的研究十分缺乏直接的證據，證明授粉者的偏好行為的確是植物發生種化的重要因素。
本文的作者以電腦模擬出的人造花，觀察蜜蜂和蜂鳥的偏好行為，然後再使用電腦模擬偏好上的差異是否會使虛擬植物族群發生種化。結果發現虛擬的電腦族群的確在花色上會發生分化，但是如果要發生種化，授粉者的偏好行為必須要十分強烈。

[Paper]Biodiversity conservation in cocoa production landscapes: an overview

October 11th, 2007 by milkdog
作者:Götz Schroth, Celia A. Harvey
出處:Biodivers Conserv (2007) 16:2237–2244
說明:
可可樹 (cocoa) 是現今廣泛分布於拉丁美洲,非洲以及亞洲的經濟作物,為人類最重要經濟作物之一,年產量高達三百萬噸.由於其佔地廣闊,因此
人類經濟對生態學的影響也常由此做延伸的研究.在對可可樹經濟林內的生物象調查之後發現,此種林內的生物多樣性往往高於其他類型的經濟作物林(當然仍不及原始林的生物多樣性).但此項發現,也顯示農業經濟與生態保育兩者之間,未必是完全的對立,而是有一個可能的兩贏平衡點存在.此篇文章回顧了九項,分別是在拉丁美洲,非洲及亞洲的可可樹林內所做的研究.研究方向各有差異,但結果都相對為可可樹林內的生態平衡,以及人類該做的管理,下了一些重要的參考依據.作者簡單歸類出四點:

1. 欲進行可可樹的經濟造林,當務之急是要優先保育原本就已存在在該地的原始林,避免原始棲地因開發而過於破碎.
2. 除避免棲地破碎化外,保持林內樹種多樣性,,避免其單純化(simplification).
3. 因為種植可可樹這種行為,已經將原本的樹林多樣性給單純化了,所以管理者該朝兩個方向去計畫來增進生物多樣性:栽種新樹種以及促進自然再生 (natural regeneration).前者的樹種可以選擇對農民有正面幫助的其他樹種 (如當地果樹,或是木材用樹),當然也必須包括對動物相 (fauna) 有所助益的樹種.
4. 除了當地的可可樹林,也必須著眼於整個地景系統中的其他地區,如週遭的牧地,河流區…等

以上可見生態保育的工作,涵蓋了各項複雜因子,吃巧克力的時候還得飲水思源一下

[Paper]Phenotypic plasticity in the holoparasitic mistletoe Tristerix aphyllus (Loranthaceae): consequences of trait variation for successful establis

September 30th, 2007 by milkdog
作者:Gonzales, WL, Author, Reprint Author Gonzales Wilfredo L.
Gonzales, Wilfredo L. , Suarez, LH, et al.
出處:EVOL ECOL 21 (3): 431-444 JUN 2007
說明:生物體對於環境的改變,是否能做出對等的應變,通常是影響其適應度(Fitnees) 的關鍵.而在這篇研究之中,主要著眼在寄生物是否會對寄主之微環境,對應出成功的phenotypic plasticity.研究對相分別為Tristerix aphyllus (一種懈寄生) 還有其宿主Echinopsis chilensis (一種仙人掌),並探討此種懈寄生在其仙人掌宿主上的之播種型式,還有種子萌發的情形.而結果也顯示,此種懈寄生幼苗在宿主上的胚根長度,具有顯著的 phenotypic plasticity.

[Paper] Use of Digital Image Analysis, Viability Stains, and Germination Assays to Estimate Conventional and Glyphosate-resistant Cotton Pollen Viab..

September 24th, 2007 by basa
作者: Wendy A. Pline, Keith L. Edmisten, Tim Oliver, John W. Wilcut, Randy Wells,
and Nina S. Allen
出處: Crop Science (2002) 42: 2193-2200
pdf file
作者比較了四種不同估計花粉活性的方法，分別是Brewbaker & Kwack (B & K) medium (就是蔗糖溶液以及少許的硼和鈣、Pollen
germination test in vitro)、B & K medium 加上 aniline blue、fluorochromatic reaction method (FCR)、還有Alexander’s stain。
作者用棉花的花粉進行測試。除了以上述四種方式估計花粉活性，作者也對棉花進行人工授粉實驗，得到結實率以後再和四種活性測試的值進行比較，看看哪一種方法和結實率的相關性最高。

此外，作者嘗試將花粉萌發的結果照相紀錄，並用影像軟體分析花粉管的面積，藉由比較花粉管面積的大小，可以增加對花粉活性的參考資
料。實驗的結果顯示，B & K medium和結實率的相關性最高，除此之外，作者認為B & K medium實驗簡單，需要的特殊器材少，以及允許影像處理分析花粉管的面積，因此是值得推薦的方法。

最後再補充一下為什麼作者的試驗方法中，其中一項是在B & K medium中加入aniline blue。由於在蔗糖溶液中，花粉有時會受到滲透壓的影響而爆裂放出一些花粉內的物質，這種情形並不是真正的花粉萌發，但是在外觀上有時會很類似正常萌發的花粉管，因此造成計算萌發率時的困擾。正常的花粉管含有callose，callose會出現在花粉管中(callose plug)，而且花粉管璧的成分也包含callose，因此我們可以試著用aniline blue對花粉管染色，如果是正常的花粉管，就會成功染上色，藉以判斷花粉是否正常萌發。

[Paper]植物的種化

September 17th, 2007 by pai
作者: Loren H. Rieseberg and John H. Willis
出處: Science 2007, 317:910-914 | Supporting Material
說明: 如標題所述，這是一篇關於植物種化的Review。今天中午王俊能老師已經介紹過他的內容，而其附錄中整理了許多關於植物種化相關的研
究，這學期要參與討論的人可以參考一下。

Diversification and co-option of RAD-like genes in the evolution of floral asymmetry.

September 5th, 2007 by easss
期刊 Plant Journal 2007 Aug 2
作者:Baxter CE, Costa MM, Coen ES.
簡介:如題所示, 又一篇關於花的對稱性相關的paper出來了,作者藉由金魚草和阿拉伯芥中RAD基因的 duplication and divergence認為RAD基因參與了一系列分子間或分子內的調控改變,有興趣者可以去看看…

[Paper] Genetic and physical maps around the sex-determining M-locus of the dioecious plant asparagus

September 4th, 2007 by aerobe
作者： Alexa Telgmann-Rauber, Ari Jamsari, Michael S. Kinney,
J. Chris Pires and Christian Jung Koonin
出處： Mol Genet Genomics 2007, 278:221-234
說明：
Asparagus ocinalis L. (蘆筍)為雌雄異株的植物。其同型性染色體上有個M-locus區域，其功能為調控雌雄的性狀。本篇研究即為將蘆筍的性別決定區域選殖出來，及研究此區域的構造。作者更進一步推測Silene、木瓜以及蘆筍代表了XX、XY性別決定系統在演化上的三個階段。

[Paper] Dating the origin of the Orchidaceae from a fossil orchid with its pollinator

September 4th, 2007 by aerobe
作者： Santiago R. Ramı´rez, Barbara Gravendeel, Rodrigo B.
Singer, Charles R. Marshall and Naomi E. Pierce
出處： Nature 2007, 448:1042-1045
說明：
自從達爾文時代以來，生物學家一直為蘭花和它們的授粉者之間的親密關係著迷。這種關係之久遠，從本期封面所示化石就可見一斑。化石中是一只無刺的工蜂，帶著蘭花的一個花粉塊，保存在距今1,500萬至2,000萬年前的琥珀中，是在多米尼加共和國發現的。這個花粉塊是雄性生殖結構，在授粉期間作為一個結構單位被轉移，帶有一團花粉顆粒。該發現讓人吃驚之處是，它是第一個明確來自蘭科的化石。花粉塊的形態說明該蘭花屬於斑葉蘭（Goodyerinae）。通過將這一信息與來自其他相關化石植物的年代數據結合起來，研究人員便獲得了對蘭科植物分子系統發生學的一個新的校正結果。分析結果否定了蘭花起源於較近年代（第三紀）的假設；相反，它表明它們起源於距今8,000萬年前的晚白堊紀。

[Paper] The evolution of selfing in Arabidopsis thaliana

August 30th, 2007 by pai
作者: Tang C, Toomajian C, Sherman-Broyles S, Plagnol V, Guo YL, Hu TT, Clark RM, Nasrallah JB, Weigel D, Nordborg M 2007.
出處: Science 2007, 317(5841):1070-2
說明: 阿拉伯芥是一種以自交為主的植物，但該分類群主要都是自交不親和(self-imcompatibility, SI)的物種，且已知其SI的機制由一個S locus
所控制。本篇作者分析了阿拉伯芥中S locus的序列變異，認為阿拉伯芥變成可以自交，應該不是由一個單一演化事件，即該基因失去功能所引起。

[Paper] The Greening of Plant Genomics

August 30th, 2007 by pai
作者： Elizabeth Pennisi
出處： Science 2007, 317:317
說明：
As the National Plant Genome Initiative turns 10, it is beefing up its bioinformatics and its portfolio of sequenced crop and
noncrop genomes.

[Paper] Three distinct modes of intron dynamics in the evolution of eukaryotes

August 11th, 2007 by aerobe
作者： Liran Carmel, Yuri I. Wolf, Igor B. Rogozin, and Eugene
V. Koonin
出處： Genome Research 2007, 17:1034-1044
說明：
本研究建構了包含19個真核生物物種、391組基因的資料庫，發展了可以重建intron演化的模型(comprehensive probabilistic model)。這個模型推論真核生物最近的共同祖先含有 >2.15 introns/kb，而多細胞生物最近共同祖先則有3.4 introns/kb。而intron-exon構造的演化有三種不同的模式：
一、平衡模式，intron的獲得與丟失成正相關，作用在所有的lineage上；
二、intron丟失的速率提高，在真菌及昆蟲中普遍；
三、intron獲得的速率提高，只在演化樹較深的分支(deep branches)上見到。

[Paper] Evolutionarily conserved genes preferentially accumulate introns

August 11th, 2007 by aerobe
作者： Liran Carmel, Igor B. Rogozin, Yuri I. Wolf, and Eugene
V. Koonin
出處： Genome Research 2007, 17:1045-1050
說明：
真核生物中打斷蛋白質編碼(protein-coding)序列的intron一般被認為是沒有功能的，但許多位置的intron在演化上卻是高度保留的。分析上篇論文資料庫後推論intron的演化包含了中性與演化驅動的元素，各自反應在intron獲得與丟失的速率以及序列的演化上。在演化保留基因中intron的獲得增加、丟失減少，顯示intron的插入可能是適應的，反之intron的丟失可能是有害的。而intron最起碼的功能為對基因表現多樣性的影響。

[Paper] Clues about the ancestral roles of plant MADS-box genes from a functional analysis of moss homologues

August 10th, 2007 by aerobe
作者：S. D. Singer, N. T. Krogan and N. W. Ashton
出處： Plant Cell Rep 2007, 26:1155-1169
說明：
在種子植物中，MICK-type MADS-box 基因對於花部器官的決定是不可或缺的；但在非種子植物中，其功能尚不清楚。本篇文章藉由研究
Physcomitrella patens這個苔類中MIKCC homologues的表現情形，推論MIKCC基因在苔類的形態發生過程中扮演很重要的角色。

[Paper] Chromosomal location and gene paucity of the male specific region on papaya Y chromosome

August 10th, 2007 by aerobe
作者：Qingyi Yu, Shaobin Hou, Roman Hobza, F. Alex Feltus, Xiue Wang, Weiwei Jin, Rachel L. Skelton, Andrea Blas, Cornelia
Lemke, Jimmy H. Saw, Paul H. Moore, Maqsudul Alam, Jiming Jiang, Andrew H. Paterson, Boris Vyskot and Ray Ming
出處： Mol Genet Genomics 2007, 278:177-185
說明：
許多開花植物的性染色體是同型的(homomorphic)，木瓜為其中一種。作者欲找出木瓜的MSY (small male specific region of the hermaphrodite Y (Yh) chromosome)位於何處，並研究其基因組的特性。結果發現MSY位於木瓜Y染色體著絲點(centromere)附近，其序列具
有高密度的retroelement且序列有重複的現象。

[Paper] The floral genome project updated

August 8th, 2007 by jmhu
作者：Douglas E. Soltis, Hong Ma, Michael W. Frohlich, Pamela S. Soltis, Victor A. Albert, David G. Oppenheimer, Naomi S.
Altman, Claude dePamphilis and Jim Leebens-Mack
出處：Trends in Plant Science (2007) 12(8): 358-367. pdf HERE
說明：
這篇有點像是Floral Genome Project這個大計畫的進度報告，也統整了近年有關花的基因演化的研究，並對ABC model做了一些討論。

[Paper] New home for tiny aquatics

作者：Jeffery M. Saarela, Hardeep S. Rai, James A. Doyle, Peter K. Endress, Sarah Mathews, Adam D. Marchant, Barbara G. Briggs & Sean W. Graham
文章出處：Nature (2007) 446: 312-315. pdf here.
說明：
作者發表了可謂繼確認Amborella為被子植物第一個分支之後，最為重大的發現：一個原本放在禾本目的一個小科Hydatellaceae (獨蕊草科)，現在確定是Nymphaeales (睡蓮目)的姐妹群。Hydatellaceae是水生草本，形態上有許多特化，如花部器官的退化等，它的花序由許多單性小花
組成，小方有四個小苞片(下圖b)。但它有許多特徵其實的確與單子葉植物不合。除了它會影響原始被子植物演化的解讀之外，蠻值得注意的是，之前Michelangeli et al. (2003)所發表的Trithuria submersa之rbcL序列，其實是PCR的artefact!它是一個grass和一個moss的chimeric。(所以大家在cloning時要小心啊…)

另外，Else Friis和Peter Crane有一篇介紹在
Nature (2007) 446:269 (pdf)

[Paper] The Cleistogamous breeding System: A Review of Its Requency, Evolution and Ecology in Angiosperms

July 30th, 2007 by basa
作者：Theresa M. Culley and Matthew R. Klooster
出處：The Botanical Review 73(1): 1-30
pdf file
Cleistogamy中文翻譯為閉花授粉，也就是植物產生不開放的花朵，然後這些花朵藉由自交的方式受孕。在這篇review中作者先介紹cleistogamy還可以分成dimorphic、induced和complete三種；另外作者重新調察了cleistogamy在被子植物中分布的情形；並且探討了哪些因素會影響植物演化朝向cleistogamy演化。
Dimorphic cleistogamy的植物會產生兩種花，分別是cleistogamous flower和chamogamous flower，其中cleistogamous flower主要用於自交，chamogamous flower這種花是會開放的，因此主要會異交。花芽在發育的早期就已經決定要發育為上述兩種形態的其中一種。Induced cleistogamy也會產生這兩種形態的花，不同的是花芽是在發育晚期接受某種誘導後，發育的路徑才發生改變，從chamogamous flower轉變為cleistogamous flower。Complete cleistogamy則是指植物只產生cleistogamous flower。

作者藉由調查文獻，發現在被子植物中，共有693個種類具有Cleistogamy，分布在228個屬和50個科中，其中以Poaceae、Violaceae、Fabaceae、Orchidaceae和Acanthaceae是發現具有Cleistogamy現象的前五名。
Cleistogamy對植物來說分別具有一些優點和缺點。優點像是保證植物具有一定的結實率；只需要花費較少的能量就可以產生cleistogamous
flower；相對於異交，Cleistogamy的植物可以將兩倍本身的基因傳給下一代，如果這些基因已經非常適應當地的環境，這也會增加生存的優勢。缺點方面，像是下一代缺少遺傳變異，如果環境發生改變植物將難以適應。

[Paper] Pollinator shifts drive increasingly long nectar spurs in columbine flowers

June 21st, 2007 by aerobe
作者：Justen B. Whittall & Scott A. Hodges
出處： Nature 2007, 447:706-710
說明：
達爾文的預測得到証實
1862年，在解釋石蠶花(Star of Bethlehem，學名：Angraecum sesquipedale)特別長的花距（nectar spur）時，達爾文提出，一種植物
的花距長度的增加及其授粉者舌頭長度的增加是因為存在一種“協同進化”競賽。他預測存在一種舌頭極長的蛾子。這種蛾子於1903年被發現，
其學名是Xanthopan morgani ssp. Praedicta，它的舌頭長度為22厘米。但這種“競賽”模型仍然存在爭議，因為一種特別長的舌頭也可能會通
過其他方式形成。現在，Justen Whittall和Scott Hodges通過對耬斗菜屬（Aquilegia）植物在一個物種層次上的系統發生進行研究發現，耬斗菜屬的花距的確是在不斷變長，但這種變長是由於一系列可以預測的針對不相關的授粉者的適應性變化，主要集中在物種形成事件期間。在這一案例中，達爾文的“競賽說”看來是成立的。

[Paper] Selection through Female Fitness Helps to Explain the Maintenance of Male flowers

June 15th, 2007 by basa
作者：Mario Vallejo-Marin and Mark D. Rausher
出處：The American Naturalist; 2007; 169; 563-568
pdf file
說明：
Andromonoecy是指族群中同一植株產生雄花和兩性花的現象。一般認為Andromonoecy的植物其植株產生的雄花越多，越能增強雄性生殖功能，因此選汰上具有優勢。以上的說法最常被拿來解釋為什麼有些植物演化出Andromonoecy，但是也有些學者提出另一種看法，認為植物增加雄花的數目，反而會增加雌性生殖優勢，例如結實率上升。第二種想法雖然違反直覺，沒有第一種想法來得自然，但是依然有些學者提出一些假設和實驗探討第二種想法的可能性。
本文作者的實驗結果支持第二種想法，作者研究一種茄科植物Solanum carolinense，先採集野外植物的種子，在溫室育種並人工篩選出不同PSF (staminate/total flowers)的植株，之後在廢耕的農田建立實驗族群，在花期記錄每個植株開花的性別和數量，測量其他花部特徵和基本資料，然後於果期記錄果實和種子的產量。最後作者操作multivariate analysis去釐清選汰的機制，發現對雌性生殖功能的選擇傾向植株產生更多的雄花。

[Paper] The ecophysiology of early angiosperms

出處：
Feild, T. S. and N. C. Arens. 2007. The ecophysiology of early
angiosperms. Plant, Cell and Environment 30: 291-309. pdf
HERE
說明：
作者整理了近年的研究進展，對早期被子植物如何在大環境中安身立命，走出黑暗潮溼干擾大的林下環境，進而取代了原有佔領地球的其他植物，做了不少的討論。從生態生理學的角度看演化，特別是水份與碳的利用，還蠻有意思的。Taylor Feild之前有寫了許多相關的文章(如下)，有興趣的人可以去看看。
延伸閱讀：
Bateman, R.M., J. Hilton and P.J. Rudall. 2006. Morphological and molecular phylogenetic context of the angiosperms: contrasting the ‘top-down’ and ‘bottom-up’ approaches used to infer the likely characteristics of the first flowers. J. Exp. Bot.
57: 3471-3503.

Feild, T. S. and N. C. Arens. 2005. Form, function and environments of the early angiosperms: merging extant phylogeny and ecophysiology with fossils. New Phytologist 166:383-408. (相當經典的一篇review, pdf file here)

Feild, T. S. et al. 2003. The ancestral ecology of angiosperms: Emerging perspectives from extant basal lineages. Intl. J. Pl.
Sci. 164: S129-S142.

Feild, T. S., et al. 2004. Dark and disturbed: a new image of early angiosperm ecology. Paleobiology 30: 82-107.

[Paper]寄生植物之吸器與不同宿主根部解剖構造之比較

May 22nd, 2007 by Zn
出處: Stefan Rümer, Duncan D. Cameron, Robin Wacker, Wolfram Hartung and Fan Jiang. 2007. An anatomical study of the haustoria of Rhinanthus minor attached to roots of different hosts. Flora 202: 194-200.
說明:
為何兼性根寄生的Rhinanthus minor只會寄生某些特定的植物上？作者解剖此植物之吸器與不同寄主根部間之構造，比較藉由寄主刺激後，五種不同宿主生長發育上之差別。其中，R. minor之最佳宿主-豆科植物之根部與R. minor的吸器之間，除發生非常少量的木質化現象之外，無其他不相容的反應。而在R. minor寄生狀況最差之車前草屬植物，宿主根部與寄生植物所接觸到的部分，會呈現一種細胞破碎化的現象，導致寄主的木質部完全不會與宿主的吸器有所接觸。
p.s. 文章檔案太大無法上傳, 檔案已放到實驗室電子期刊的資料夾裡

[Paper]寄生不同宿主之相同寄生植物會有分化的產生

May 22nd, 2007 by Zn
出處: B. Román, Z. Satovic, C. Alfaro, M.T. Moreno, M. Kharrat, A. Pérez-de-Luque and D. Rubiales. 2007. Host differentiation
in Orobanche foetida Poir. Flora 202: 201-208. pdf file
說明:
作者針對於突尼西亞造成蠶豆及雞豆危害的Orobanche fietida進行研究，藉由RAPD的資料分析發現，寄生於此兩種豆類作物上之O. fietida，在1994年觀察到寄生現象以來，已有不同的遺傳分化，此結果與其他同時會寄生於不同宿主之寄生植物，沒有任何分化的情況完全不同，作者利用種子萌發的實驗及演化壓力的機制提出此現象的可能解釋。

[Paper] No inbreeding depression in an outcrossing plant

May 22nd, 2007 by Zn
出處: Hafdís Hanna Ægisdóttir, Daniela Jespersen, Patrick Kuss and Jürg Stöcklin. 2007. No inbreeding depression in an
outcrossing alpine species: The breeding system of Campanula thyrsoides. Flora 202: 218-225. pdf file
說明:
風鈴草屬植物(Campanula thyrsoides)不連續地分布於阿爾卑斯山麓，依照Baker’s law，此生長於高山獨立環境的植物，生殖方式應該比較偏好於自交親和的策略。在本文中，作者證明此風鈴草為自交不親和，甚至利用雜交及近源交配結果發現，此植物不具有自交衰退的現象，作者
推測可能是因高山棲地之瓶頸效應所造成。

[Paper] The Shapes of Phylogenetic Trees of Clades, Faunas, and Local Assemblages: Exploring Spatial Pattern in Differential Diversification

May 13th, 2007 by basa
作者：Stephen B. Heard and Graham H. Cox
出處：The American Naturalist; 2007; 169; E107-E117.pdf file
說明：
生物的演化樹往往是不對稱的，也就是某幾個支系分化的程度特別高。
這樣的現象可以稱為diversity skewness。關於diversity skewness定義和計算的方法 (本文介紹的Ic法是一種簡單又實用的方法)，請參考附圖和公式。
作者特別強調，以往關於diversity skewness的研究對象都是全球性的整個clade，本文描述了研究地區性的diversity skewness的方法，作者
並實際分析了primates在全球性以及地區性的diversity skewness，作為示範。
Ic的計算方法：
n = n species in the tree
SR, SL = the right and left branches at a node
Phylogenetic illustratuins of diversity skewness ; Left：Ic = 0.2
Right：Ic = 1

[Paper] 昆明地區厚皮香花部特徵及傳粉生殖特性的研究

May 12th, 2007 by basa
作者：徐濤, 王躍華, 杜文銀, 郭成, 司馬永康
出處：西部林業科學; 2006; 105; 29-33.
說明：
本篇作者對昆明地區3個厚皮香天然族群進行研究，研究項目為：1.對厚皮香的花進行套袋，做自花授粉和異花授粉的實驗。2.採用重力玻片法根據風向在距植株1m、2m、5m、10m、20m處外分別設圖有甘油的玻片，已檢測在風作用下的花粉留情況。3.觀察並計算花朵內花粉與胚珠的數量。
實驗結果顯示，厚皮香不存在自花授粉的機制，也不行無融合生殖(ex：孤雌生殖)　但同株不同的花朵進行授粉會結實。重力玻片有收集到
厚皮香的花粉。以花粉和胚株的比例(P/O ratio)來判斷，厚皮香是異花授粉的植物，一朵花具有20萬~40萬粒花粉。
作者另外描述了雄花和兩性花在開花中的差異。雄花在開放時花萼與花瓣完全張開，花柄直立不下垂，雄蕊數為50枚~55枚；兩性花之花瓣不張開，花柄下垂，雄蕊數50枚~55枚。作者另外提出厚皮香的花沒有蜜腺，蜂類訪花時靠振動花來收集花粉，稱為蜂鳴傳粉 (Buzz pollination)。因此厚皮香同時擁有風媒傳粉和蟲媒傳粉機制。
心得：
本篇文章延續上一篇post，作者做了一些延伸性的研究。
1.作者列出厚皮香的花粉數資料，但是雄花和兩性花理論上存在有某些變異，花粉數應該是預期可能有差異的東西，而作者並沒有寫出來雄花和兩性花分別產生的花粉數量，很可惜。
2.作者在文章中提到：厚皮香植物具有雄花與兩性花異株的分化現象，據此表明其具有向風媒傳粉進化的依據。不曉得作者有無其他根據支持這樣的說法？

[Paper] 昆明地區不同居群厚皮香植物群落特徵及繁殖特性的初步研究

May 11th, 2007 by basa
作者: 徐濤, 王躍華, 司馬永康, 馬紹賓
出處: 雲南林業科技; 2003; 105; 29-33.
說明:
本文作者在雲南昆明地區選擇了3個厚皮香的天然族群設立樣區進行研究，研究的項目包括連續3年觀察樣區內的植物群落特徵，厚皮香的花期物候特徵以及花部和葉之形態和數量的變異。
結果顯示厚皮香適合生長於陽坡半陰的環境，在陰生環境下族群惠無法正常開花結實。物候觀察顯示，花芽在植株開花前一年就已經發育，以休眠芽形式渡過冬季，3月花芽分化萌動，4月中分化出小花，5月底到月初花開放，6月中到6月底胚囊和花粉成熟並散出花粉，6月底至7月中是盛花期，9月中至11月初是果期。
作者發現開雄花的植株和開兩性花的植株分布情形就一個族群而言是相對獨立的。在花部變異的觀察上，變異最大的是花柄長度，作者認為因為厚皮香的花集生於枝條頂部，這項變異有利於花調整其花朵之間的相對位置。兩性花的花冠比雄花要大些，變異也較小。兩性花的雌雄蕊長度變異不大，成熟的雌蕊燒長於雄蕊。
心得:
厚皮香特別的地方在於植物雄性花與兩性花異株，有趣的問題就是這兩種性別的花差異為何？因此作者有去測量雄花和兩性花的花部變異，但是可惜的是，作者列出了雄花和兩性花在花萼、花冠、苞片和花梗的長寬度，但沒有呈現雄花的雄蕊長度資料，只呈現了兩性花的雄蕊和雌蕊長度，或許是雄花和兩性花的雄蕊長度都差不多吧？另外作者也詳細調查了樣區的植物群落狀況，既然都做了調查，或許可以考慮順便看一下樣區內厚皮香的族群性別比例。
然後本文有提到別的研究顯示厚皮香的莖和葉等器官可以提煉出抗愛滋病病毒的物質，真神奇。

[Paper]大花草科植物中花的巨大化

May 2nd, 2007 by pai
出處: Charles C. Davis, Maribeth Latvis, Daniel L. Nickrent, Kenneth J. Wurdack, David A. Baum 2007. Floral Gigantism in
Rafflesiaceae Science 315: 1812 pdf file
說明: 目前已知大花草科的近親為大戟科的植物，但兩者花的大小卻差了數十甚至數百倍。本篇中作者再次建構了他們的親緣關係樹，並註記各物種花的大小，以探討其在”花的大小”的演化情形。根據作者的推估，大花草科的祖先在一開始的四千六百萬年中，其花朵便變大了七十九倍之多…

[Paper] Error Bars

May 2nd, 2007 by pai
出處: Geoff Cumming, Fiona Fidler, and David L. Vaux 2007.
Error bars in experimental biology J Cell Biol 177: 7-11 pdf file
說明: Error bar(誤差線?)，是我們在閱讀文獻或是自己在做報告時常會出現或使用的東西，但是，你知道有幾種error bar嗎? 他們代表的意義是否相同呢? “n”又是什麼? 本篇作者提出了八個簡單的規則，告訴你該如何解讀或使用error bar。

[Paper] B function in the evolution of lodicules and second whorl tepal/petals of monocots

April 27th, 2007 by easss
文章標題:Conservation of B class gene expression in the second whorl of a basal grass and outgroups links the origin of lodicules and petals
作者:Clinton J. Whipple, Michael J. Zanis, Elizabeth A. Kellogg, and Robert J. Schmidt
出處: PNAS 2007;104;1081-1086
2007.104.1081.pdf
說明: 在典型的禾草中lodicule（鱗被）在過去的研究裡（如玉米與水稻）已知是等同於花瓣的退化痕跡,然而對於一些未演化出lodicule的禾草目植物則是在雄蕊外以一輪到兩輪的花被片保護著生殖構造,為了解這些非禾本科的單子葉植物B群基因(PI及AP3)的表現與演化,這篇文章在禾本目中分別選了非草本也無lodicule的Elegia與Joinvillea,以及草本但無lodicule的Streptochaeta,與現有的研究做比較,推論禾草的lodicule以及草本Streptochaeta的X-XII bracts應該是從其他禾本目的inner tepal或是第二輪花被所modified來的,這個研究告訴了我們B群基因在草本或非草本單子葉植物演化中第二輪花被的功能保守性.

禾草植物鱗被的演化史以及B群基因的表現

[Paper] 生物史上最快的運動速度

April 26th, 2007 by Zn
出處:
Philip E. Taylor, Gwyneth Card, James House, Michael H. Dickinson and Richard C. Flagan. 2006. High-speed pollen
release in the white mulberry tree, Morus alba L. Sexual Plant Reproduction 19: 19-24. pdf file
說明:
本篇文章主要是針對雌雄異株之桑樹雄蕊發育過程的觀察。研究結果發現，桑樹雄蕊早期內曲於花芽內，雄蕊成熟時，藉由一種絲狀物與退化性雌蕊的協助，讓雄蕊由原本的彎曲狀態，迅速地彈起直立，以達到傳播花粉的目的，而這整個運動過程竟然不到25微秒！這是生物學界到目前為止，觀察到生物運動之最快速度。
p.s. 本篇文章有附影片, 不過最近好像壞了…

[Paper] 基因影響授粉者改變

April 26th, 2007 by thow
出處：
Maria Elena Hoballah, Thomas Gübitz, Jeroen Stuurman, Larissa Broger, Mario Barone, Therese Mandel, Alexandre Dell’Olivo,
Maeva Arnold, and Cris Kuhlemeier. Single Gene-Mediated Shift in Pollinator Attraction in Petunia. Plant Cell published March 2, 2007. Single Gene-Mediated Shift in Pollinator Attraction in Petunia. .
說明：
在Peunia hybrida中找到的ANTHOCYANIN2 (AN2)與花色有關，突變後會使原本桃紅的花色變為白色，也確實會影響授粉者的偏好與行為，作
者們另外針對一種白花的矮牽牛Petunia axillaris，其AN2基因homolog已失去功能，轉殖正常AN2後會使花色變紅，比較原始白花與轉殖的紅花植株同樣會造成授粉者有不同的偏好，顯示這個基因確實與植物和授粉者間的關連性有關，另外作者也提到了在植物與傳粉者間演化歷史這類的問
題。

[Paper] 植物比較基因體學進展

April 24th, 2007 by jmhu
出處：
Bowman, J. L., S. K. Floyd, and K. Sakakibara. 2007. Green genes - comparative genomics of the gree branch of life.
Cell 129: 229-234. Cell2007.129.229 is here
說明：
這是一篇簡短的review，說明目前植物基因體學的進展，以及它對植物演化的重要事件的影響。作者是從UC Davis轉戰到澳洲Monash University的John Bowman，文中所切入的角度還蠻大的。

[Paper] R2R3 MYB transcription factors 調控花瓣發育

April 23rd, 2007 by thow
出處：
Kim Baumann, Maria Perez-Rodriguez, Desmond Bradley, Julien Venail, Paul Bailey, Hailing Jin, Ronald Koes, Keith Roberts, and Cathie Martin. Control of cell and petal morphogenesis by R2R3 MYB transcription factors.
Development 2007 134: 1691-1701.
說明：
在金魚草(Antirrhinum majus)中，MIXTA這個R2R3 MYB轉錄因子基因已知會調控花冠筒內面表皮細胞的發育，使細胞呈現圓錐狀(conical)，這篇文章的作者們將在譜系分析上與MIXTA相近的幾個基因，包括金魚草的AmMYBML2、阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)的AtMYB16以及矮牽牛(Petunia hybeida)的PhMYB1轉殖到菸草內，發現他們的功能與MIXTA的確類似；另外在矮牽牛中利用transposon插入製
造出不穩定的PhMYB1 mutant，藉由此類突變株觀察到花瓣表皮細胞的形態會影響到整個花辦或花冠的外型，顯示這群R2R3 MYB transcription factor可調控細胞型態並且進而影響花的外型，而這兩者都與植物吸引傳粉者的能力有關。

[Paper] The genetics of sex determination

April 19th, 2007 by Zn
出處：Robynn K. Shannon and Kent E. Holsinger (2007) The genetics of sex determination in stinging nettle (Urtica
dioica). Sexual Plant Reproductive 2007. 20. 35.pdf
說明：蕁麻 (Urtica dioica)為一種同時具有雌雄異株及雌雄同株的植物，依照生殖系統的不同，有人將其處理為兩個變種。作者利用人工授粉的方式，將蕁麻的雌雄同株及雌雄異株兩個變種進行交互雜交的實驗，並觀察所產生的子代性別模式。結果顯示母本的生殖系統會影響子代的性別決定。作者並進一步探討有關雌雄異株植物的演化可能機制 。
這篇文章跟之前老師所貼一篇文章有些相似，差別在於該篇文章是討論雌雄異株中母本族群性別比例會影響子代性別比例，本篇則是討論兩個變種所產生的子代之性別決定。

[Paper] 成功建立寄生植物Triphysaria的轉殖系統

April 18th, 2007 by jmhu
出處：
Tomilov, A., N. Tomilova, and J. I. Yoder. 2007.
Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium rhizogenes transformed roots of the parasitic plant Triphysaria versicolor retain parasitic competence. Planta 225:1059-1071. pdf of Planta2007.225.1059 here.
說明：
Triphysaria versicolor是一個列當科的兼性寄生(facultatively parasitic)植物，意即它可以自營，也可以在有宿主的環境下發育吸器(haustorium)來行寄生。在前兩年已經建立了這個種的EST database，以釣取吸器產生相關的基因。這篇文章成功的利用Agrbacterium轉殖，GUS/GFP/genomic PCR等方法，確立了這個植物的轉殖系統。轉殖後的植株也仍有寄生的能力，所以這個系統當可應用於接下來的遺傳研究。

Haustorium development in transgenic Triphysaria roots treated with 30 M DMBQ and stained with X-Glu GUS 24 h later (擷自文
中之圖一)
延伸閱讀：
Torres MJ, Tomilov AA, Tomilova N, Reagan RL, Yoder JI (2005) Pscroph, a parasitic plant EST database enriched for parasite
associated transcripts. BMC Plant Biol 24:24. .

[Paper] 成功建立寄生植物Triphysaria的轉殖系統

April 18th, 2007 by jmhu
出處：
Tomilov, A., N. Tomilova, and J. I. Yoder. 2007.
Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium rhizogenes transformed roots of the parasitic plant Triphysaria versicolor retain parasitic competence. Planta 225:1059-1071. pdf of Planta2007.225.1059 here.
說明：
Triphysaria versicolor是一個列當科的兼性寄生(facultatively parasitic)植物，意即它可以自營，也可以在有宿主的環境下發育吸器(haustorium)來行寄生。在前兩年已經建立了這個種的EST database，以釣取吸器產生相關的基因。這篇文章成功的利用Agrbacterium轉殖，GUS/GFP/genomic PCR等方法，確立了這個植物的轉殖系統。轉殖後的植株也仍有寄生的能力，所以這個系統當可應用於接下來的遺傳研究。