昆明植物所在横断山区红豆杉属物种形成研究中取得新进展

　　中国科学院昆明植物研究所西南山地植物多样性演化与保护专题团队与国际同行在多年合作的基础上，通过多组学结合的方法，在群体水平深入探讨了横断山地区红豆杉属物种形成的过程与机制。群体基因组分析结果表明，四个红豆杉属物种为独立的遗传谱系，种间基因流仅存在于邻域分布的居群中。系统发育基因组分析显示高山红豆杉和峨眉红豆杉在系统树上存在明显的核质冲突。在排除不完全谱系分选和叶绿体重组的可能后，推断杂交是导致冲突的根源。进一步的群体结构分析排除了杂交成种的可能性，表明可能是叶绿体捕获导致了核质冲突。叶绿体捕获通常发生在叶绿体为母系遗传的植物中，且多受杂交后代中雄性不育的影响，而在叶绿体为父系遗传的植物中，这个过程反而会阻碍叶绿体捕获的发生。红豆杉属植物的叶绿体是父系遗传，叶绿体捕获事件在裸子植物中较为罕见，高山红豆杉和峨眉红豆杉是两个相同亲本种因叶绿体捕获方向相反而形成了不同物种的研究案例。对分布于横断山地区的红豆杉属的物种形成历史，研究人员推测，在中新世晚期，生态位分隔或地理隔离的亲本物种（喜马拉雅红豆杉和红豆杉）因分布区变迁发生二次接触，诱发了种间杂交和双向的叶绿体捕获。高山红豆杉的祖先种群捕获了红豆杉的叶绿体，与之对应的峨眉红豆杉的祖先种群捕获了喜马拉雅红豆杉的叶绿体，此后二者的杂种群体作为父本与各自的母系亲本持续发生回交，通过占据新生境和适应性渐渗促进了与亲本种的隔离和分化，最终形成新的物种。基于样方的群落组成和生态位分析证实四个现存的红豆杉属物种拥有不同的生态位。红豆杉属物种在横断山地区的物种形成过程与横断山造山运动以及晚中新世亚洲季风加强密切相关。亚洲季风的加强可能导致横断山地区局部区域降水增加，从而导致红豆杉属植物种群性比发生变化，促进叶绿体捕获和渐渗的发生。这种物种形成过程可能代表了在山地环境中较为常见但鲜为人知的物种形成式样，为理解生物多样性热点地区植物物种形成与多样性历史提供了新的研究案例。 

　　该研究以Multiple paternally inherited chloroplast capture events associated with Taxus speciation in the Hengduan Mountains为题发表于国际主流期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上。中国科学院昆明植物研究所博士研究生秦汉韬为论文第一作者，高连明研究员、刘杰副研究员和李德铢研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（XDB31000000），国家自然科学基金（41971071, 31370252, 41571059）等项目的资助。 

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图1 横断山区四种红豆杉属植物物种形成历史和机制示意图