[Paper] SELFISH GENETIC ELEMENTS FAVOR THE EVOLUTION OF A DISTINCTION BETWEEN SOMA AND GERMLINE

作者:Louise J. Johnson
出處：Evolution 2008 62(8):2122-2124

摘要:
多細胞生物的性腺特化,以往都被認為是對個體有益的適應性演化,也是有性生殖為了高效率製造配子的必然現象.本文作者則以自私基因的觀點來看,並建立簡易的model來推論selfish gene與性腺特化的關係.其認為性腺特化也有可能是一種自私基因主導下的產物,因為性腺特化更容易讓selfish gene傳遞.

分子演化速率 快慢大不同

標題: Rates of molecular evolution are linked to life history in flowering plants.
作者: Smith SA, Donoghue MJ
出處: Science 2008 322(5898):86-89

〝對植物而言，一或二年生的草本植物的分子演化速率，應該比多年生的木本植物快。〞 過去的研究由於受限於樣本數不足或是僅檢測單一基因序列等問題，對此一直未能有一致的結論。本篇作者挑選了被子植物中的五個類群進行分析，序列也涵蓋了來自nuclear, chloroplast,& mitochondria的基因，最小的data matrix也有3.5 megabases；結果顯示各類群中草本植物的分子演化速率都較木本植物快上許多。

(brown for trees/shrubs; green for herbs)

[Paper] Nocturnal hunting of a brightly coloured sit-and-wait predator

作者: I.-Min Tso, Jen-Pan Huang, Chen-Pan Liao

出處: Animal Behaviour. 2007. 74. 787.

(Link to the article)

摘要:

     本篇paper中，作者證實Leucauge magnifica，一種產於台灣的蜘蛛，牠們主要於夜間捕食獵物，而且牠們腹部的黃班對獵物有著致命的吸引力。作者認為黃班對某些昆蟲是食物的象徵，例如花朵或是新長出的嫩葉，這使得夜間出沒的蛾類會被黃班所吸引。

補充: 

     這裡廣告一下，台大生演所所學會，很榮幸的邀請到本篇的第一作者，卓逸民老師來所上演講，演講的題目是蜘蛛為什麼那麼色，內容會包括這篇paper。時間是11/17下午3：30，在生科館3樓的視聽教室，歡迎大家蒞臨。

看不見的採花賊

標題: Invisible floral larcenies: microbial communities degrade floral nectar of bumble bee-pollinated plants.
作者: Herrera CM, García IM, Pérez R.
出處: Ecology. 2008 89(9):2369-76

本篇作者檢視了三種蜜蜂授粉的植物，發現其花蜜中都含有數量不等的酵母菌。而酵母菌的存在不僅會降低花蜜的甜度，也會改變其中不同醣類的比例。因此，作者也提醒我們，微生物的存在與否及其數量，有可能會影響花蜜特徵。

[Paper] Pollination of Barringtonia racemosa (Lecythidaceae) by Moths on Iriomote Island, Japan

作者: Norio Tanaka
出處: Annals of the Tsukuba Botanical Garden. 2004. 23. 17.
(台大網路無法下載電子檔，已將紙本影印)
摘要:
Barringtonia racemosa中文名稱為穗花棋盤腳，又叫水茄冬。世界上分布的範圍很廣，熱帶地區的非洲、亞洲和澳洲北部都有分布，台灣則分布在北部與南部的海岸地區。過去有人指出Barringtonia屬的傳粉者是蝙蝠，而B. racemosa開花的時間在晚上，而且依照花部特徵來判斷，的確有可能是蝙蝠授粉的生物。
本文作者觀察日本西表島上的B. racemosa族群，結果發現夜間會來訪花的是蛾類，牠們會吸食B. racemosa的花蜜，在觀察期間沒有任何蝙蝠來訪花。作者猜測，由於可能幫忙傳粉的蝙蝠種類Pteropus在沖繩地區已經滅絕了，而蛾類傳粉和蝙蝠傳粉的花朵在特徵上有許多類似之處，B. racemosa的傳粉者可能由蝙蝠轉變呈蛾類。
補充:

關於棋盤腳屬的傳粉生物學與物後研究，台灣也有人觀察過了，也是只有看到蛾類來訪花。請看以下自然保育季刊的連結: 台灣棋盤腳屬之開花受粉與物候介紹。

[Paper] Why two kinds of stamens in buzz-pollinated flowers? Experimental support for Darwin’s division-of-labour hypothesis

作者: Z. Luo, D. Zhang, S. S. Renner

出處: Functional Ecology. 2008. 22. 794

(Link to the article)

摘要: 

     Melastoma mallabathricum是野牡丹科的植物，這一屬以及這一科的植物花朵常具有二型雄蕊。M. mallabathricum內圈的雄蕊呈黃色，外圈的雄蕊呈紫色且基部的connective延長，兩種雄蕊的花藥都是孔裂。本文的研究顯示，內圈的黃色雄蕊主要的功能是吸引傳粉者，提供花粉作為獎賞，在文章中作者稱為feeding stamens (FS)；而外圈的雄蕊才是負責傳粉的雄蕊，文章中稱為pollination stamen (PS)。作者發現PS比起FS明顯具有較多的花粉數和較高的花粉活性，兩種雄蕊之花粉外型也有所不同；傳粉實驗顯示FS對於木匠蜂一類的蜂類具有較高的吸引力；觀察訪花的蜂類發現PS產生的花粉大多分布於蜂類的腹部，也就是容易碰到柱頭的位置，反之FS產生的花粉都分布在昆蟲的胸部。

     這些實驗結果顯示，M. mallabathricum的花朵專門特化成接受蜂鳴傳粉(buzz-pollination)。Darwin曾經提出division-of-labour的假說，認為不提供花蜜只提供花粉來獎賞受粉者的植物，會促使雄蕊演化出兩種形態產生功能上的分化。M. mallabathricum不生產花蜜，而且雄蕊外型和所產生的花粉都分化為兩型，作者認為他們的實驗支持Darwin提出的假說。

心得: 

1. 很喜歡這篇論文，除了一點以外，那就是標題我覺得下的不好，並不是所有buzz-pollinated flowers都具有二型雄蕊。

2. 野牡丹科有很多成員都有二型雄蕊，其他種類也可以檢查花粉活性，說不定可以發現FS產生的花粉完全失去活性的種類。

[Paper] The relationship between the pollen-ovule ratio and pollen size: another comparative test of a sex allocation hypothesis

作者: Lars Gotzenberger, Walter Durka, Ingolf Kuhn, Stefan Klotz

出處: Evolutionary Ecology Research. 2007. 9. 1145.

(台大網路無法下載電子檔，已經將紙本影印)

摘要:     

    在開花植物中，不同的分類群其P/O ratio有很大的差異。過去有兩種假說來解釋為何P/O ratio具有這麼大的變異，Cruden認為植物的P/O ratio與outcrossing的程度有關，Charnov則認為P/O ratio與植物投資在雄性和雌性生殖功能的比例有關，依照Evolutionary Stable Strategy (ESS)，Charnov進行了一系列的推導，最後得到的模式預測，植物的P/O ratio會與pollen size呈反比。Charnov之後有許多paper比較實際情形與模式預測是否相同，這些實驗結果有些支持Charnov的假說，有些則否。

    本文作者蒐集已發表的文獻，嘗試驗證Charnov的假說，他們總共分析了310種被子植物的資料，樣本數應該是類似的文獻中最多的。實驗結果顯示，P/O ratio與pollen size在這310種植物中的確呈現反比，但是若將各個分類群分別分析，則發現有的分類群符合假說所預期，有些不但沒有，P/O ratio與pollen size甚至呈正比!更重要的結論是，真正呈反比的變數其實是pollen number 與pollen size！而某些情形下P/O ratio與pollen size呈反比的原因其實是因為P/O ratio與pollen number呈高度的正相關，作者因此認為Charnov的假說並不完全正確。

心得: 

    1.即使本篇的樣本數已經有310種，是有史以來最多的，但是跟整個被子植物的種數相比，仍然很少，而且作者自己也提到這310種植物大部分集中在某幾個分類群，而且主要是蟲媒花，風媒花的數量很少，這些都有可能影響分析結果。

    2.我沒有完全看懂Charnov的方程式和作者使用的分析方法，但是我的猜測是，這樣的分析可能要在比較小的分類群才有意義，因為Charnov的假說有個前提，就是seed size是常數時，P/O ratio與pollen size會呈反比，但是不同的植物seed size 的差異很大，因此會我好奇作者的分析能否套用在較廣的親緣關係下。

a KNOX without homeodomain

Title: KNOX lost the OX: the Arabidopsis KNATM gene defines a novel class of KNOX transcriptional regulators missing the homeodomain.
Source: Enrico Magnani & Sarah Hake. (2008) The Plant Cell 20:875-887. (paper here)

Notes:
KNATM is a new class of KNOX gene that has MEINOX, but has no homeodomain. Homeodomain is known to be essential for KNOX-KNOX interaction, so the lack of this domain could mean such function could be lost in KNATM. In contrast, the gene product is shown to form dimer with the KNOX protein BREVIPEDICELLUS through acidic coiled-coil domain. This is something new in homeobox genes.

Physcomitrella genome

Author: Daniel Lang, et al.
Title: Exploring plant biodiversity: the Physcomitrella genome and beyond
Source: Trends in Plant Sciences (2008) 13: 541-549. (Link to the article)
Abstract:
Recently, 500+ Mbp were sequenced for Physcomitrella patens genome. This is more or less like a introduction to the current progress and talks about the comparison between P. patens and other land plants. One of the interesting findings is that many genes controlling advance features like flowers, root hairs, are present in this ancient lineage and has a comparable function. It means the evolutionary toolbox is there in the beginning, before the key innovation ever occurred. Actually it makes perfect sense after all.