花颜色是植物与传粉者交流的视觉信号，花颜色的变化能引起传粉者转变进而引起繁殖隔离甚至物种形成。早花象牙参(Roscoea cautleoides)是姜科象牙参属多年生草本植物，与其大多数近缘物种仅具有紫色或蓝色花色不同，该物种同一种群内普遍存在紫色花和黄色花两种植株类型。

近日，中国科学院昆明植物研究所青藏高原植物进化与适应专题组联合云南大学和贵州中医药大学，通过研究滇西北高海拔地区早花象牙参的花色多态性，揭示了同域分布花色多态性的生态效应与进化意义。研究发现，黄色花的花冠筒长度远小于紫色花，长喙蛾类偏好访问紫色花，熊蜂则偏好访问黄色花，花颜色的差异促进了传粉昆虫访花的专一性进而引起了强烈的合子前繁殖隔离。与紫色花植株相比，黄色花植株在种子数量及种子大小上具有明显优势，表明黄色花植株比紫色花植株具有更高的繁殖适合度。基于代谢组和转录组测序分析发现，黄色花的形成与花青素的缺失密切相关，但不同种群中花青素缺失的机制并不相同，表明黄色花植株是在各自种群中独立从紫色花植株中演化而来。同域分布的两种花颜色植株间已出现遗传分化，但高度分化的基因主要与繁殖和抗逆相关，而黄色花植株的正选择基因主要富集于抗逆相关功能。这些研究结果表明，花青素的平行缺失驱动了早花象牙参不同种群的花色多态性，而这种花颜色差异通过传粉者偏好进一步推动了繁殖隔离和随后的遗传分化。该研究揭示了同域分布条件下由花色变化引发的早期物种分化过程，为中国西南山地植物的物种多样性形成机制提供了新的证据。

研究成果以Parallel loss of anthocyanins triggers the incipient sympatric speciation in an alpine ginger为题发表于Plant Diversity。

图1传粉者的访问偏好导致了早花象牙参同域分布两种花颜色植株间的繁殖隔离

图2花青素的平行缺失导致了早花象牙参同域分布两种花颜色植株间的早期遗传分化