性的进化和维持的研究一直是植物进化生物学和植物繁殖生态学研究的热点问题。虽然自达尔文以来植物进化学家对植物性多态的起源与进化一直持续有高涨的热情，但是我们对植物的性二相性系统的了解仍然非常不足。在这一特别的性系统中，每个个体可以根据环境状况选择主要以雄性或雌性的性别形式存在，在不同的花季间，同一个个体的性别可以在雄性和雌性之间发生转换。据估计，大概仅有0.1%的有花植物具有此类性系统。

　　在孙航研究员和杨永平研究员的指导下，中国科学院昆明植物研究所的张志强博士与合作者们通过四年的连续研究确定了百合科的开瓣百合（或称“开瓣豹子花”）是具有变性能力的性二相（gender diphasy）植物。在自然居群中，该植物的性别形式是大小依赖的：（1）处于雌相态的个体（雌性）大小显著大于处于雄相态（雄性）的；（2）大的个体把更多的资源投入到雌性功能上，倾向于表现为雌性相态。（3）在年际间性别的转换和个体大小的变化趋势紧密相关，例如，去年的雄相态植株，如果今年个体变大则常常转变为雌性，而个体比变小的雌相态植株则倾向于今年转变为雄性。该研究结果支持解释性二相性系统进化的大小优势假说。

　　这部分研究结果以Size-dependent gender modification in Lilium apertum (Liliaceae): does this species exhibit gender diphasy? 为题以封面文章的形式正式发表于 Annals of Botany 114 (3):pp. 441–453。另外，张志强博士和李志敏教授一起指导硕士研究生龚强帮利用腊叶标本对属于原豹子花属的6种植物的性表达进行调查，结果发现一直被认作为两性花植物的原豹子花属植物中普遍存在雄花，雄花和雄性个体的出现是大小依赖性分配的结果。该部分结果已经被《植物分类与资源学报》接受发表。这些研究成果更正了长期以来对原豹子花属植物性系统的错误认识，丰富了对植物性系统多样性的理解，并为进一步解答植物性别转变之谜打下了坚实的基础。

　　上述研究工作主要得到国家自然基金委项目(No. 31100179)、中国博士后科学基金特别资助项目（2012T50787）和“西部之光”人才培养计划西部博士项目的资助。

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研究成果以封面文章的形式发表于 Annals of Botany