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　　互葉醉魚草屬于玄參科醉魚草屬中唯一一種葉為互生的重要觀賞植物，集中分布在喜馬拉雅、橫斷山和黃土高原地區(qū)，是為數(shù)不多可以同時在這三大高原地區(qū)廣泛分布的被子植物。近日，中科院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護團隊聯(lián)合國內(nèi)外研究組，在互葉醉魚草分布格局和種群歷史研究方面取得系列進展。

　　喜馬拉雅、橫斷山地區(qū)和黃土高原在海拔、地質(zhì)歷史與氣候環(huán)境等方面差異顯著，在異域物種形成與種群分化方面具有重要的促進作用。黃土高原由于水土流失、氣候惡劣，植物豐富度較低，位于黃土高原的互葉醉魚草生境片段化嚴重，被列入了《內(nèi)蒙古珍稀瀕危保護植物名錄》。

　　為了深入解析互葉醉魚草的分布格局、種群歷史以及與適應性分化相關的基因組痕跡，科研人員獲得了互葉醉魚草高質(zhì)量基因組，喜馬拉雅、橫斷山和黃土高原地區(qū)三大區(qū)域48個居群的樣本重測序和31個居群的表型與花瓣反射光譜數(shù)據(jù)。通過種群結(jié)構(gòu)、種群歷史、祖先種群重建以及距離隔離、適應性隔離檢驗、生態(tài)位分化檢測等綜合分析，科研人員揭示了互葉醉魚草跨區(qū)域和區(qū)域內(nèi)的分化進程。

　　研究結(jié)果顯示，三大區(qū)域的互葉醉魚草形成了3個獨立的明顯分支，完成了異域物種分化。位于黃土高原的互葉醉魚草種群，以六盤山為分界形成了兩個分支，但基因流明顯，推測正處于鄰域物種形成階段。

　　祖先種群重建的結(jié)果表明，在互葉醉魚草形成當前的分布格局之前，沒有證據(jù)表明黃土高原種群是通過喜馬拉雅或者橫斷山區(qū)種群擴散而來。相反，更有可能的是由分布更加廣闊的互葉醉魚草種群，經(jīng)過諸如昆侖-黃河造山運動以及氣候動蕩、收縮形成了當前的間斷分布。同時科研人員還發(fā)現(xiàn)，互葉醉魚草在種子休眠和成熟以及與溫度刺激、寒冷和防御相關的基因功能有顯著富集，這些基因在互葉醉魚草分化過程中的適應性分化方面起著重要作用。以上結(jié)果近日在《新植物學家》發(fā)表。

　　另外，與分布于黃土高原、生境破碎化嚴重的互葉醉魚草不同，分布于喜馬拉雅地區(qū)的互葉醉魚草與近緣種皺葉醉魚草、互對醉魚草同域分布?；ψ眙~草在發(fā)表之初，根據(jù)形態(tài)推測其起源可能是互葉醉魚草和皺葉醉魚草天然雜交形成。

　　為了驗證互對醉魚草的雜交起源假說和解析親本物種的生殖隔離特征，科研人員采集了2個雜交區(qū)、4個純親本居群的材料進行了7個基因片段和10個表型性狀的綜合分析。此外，為了檢測親本種間雜交親和性的差異，科研人員又對引種于昆明植物園的親本進行了人工雜交授粉實驗。研究結(jié)果證實，互對醉魚草為皺葉醉魚草和互葉醉魚草的自然雜交形成，且大部分是F1代，對維持親本物種間的界限和生殖隔離起了重要作用。綜合種間雜交授粉結(jié)果和自然雜交后代的母本葉綠體序列檢測，支持植物學家劉易斯和克羅于1958年提出的相關假說。此項研究結(jié)果發(fā)表于《BMC植物生物學》期刊。

　　相關論文信息：

　　https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17637

　　https:// bmcplantbiol. biomedcentral. com/articles /10.1186 /s12870-021-02909-7 

互葉醉魚草（中科院昆明植物所供圖） 

　　（科學網(wǎng) 2021年7月27日） 

　　來源：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/7/462099.shtm?bsh_bid=5627049051