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　　朱紅大杜鵑（Rhododendron griersonianum Balf. f. et Forrest）屬于杜鵑花屬、朱紅大杜鵑亞組的唯一物種。1924年由Forrest發(fā)表之后就銷聲匿跡了數(shù)十年。在2011年出版的《The Red List of Rhododendrons》、2013年發(fā)布的《中國(guó)生物多樣性紅色名錄——高等植物卷》以及2017年發(fā)布的《中國(guó)高等植物受威脅物種名錄》中，朱紅大杜鵑均被評(píng)為極度瀕危（CR）。朱紅大杜鵑花大、色彩艷麗、花期長(zhǎng)、觀賞價(jià)值高、性狀優(yōu)良，是花卉產(chǎn)業(yè)育種的重要種質(zhì)資源。朱紅大杜鵑目前野外僅知?dú)埓?個(gè)居群，不足500株，屬于典型的極小種群野生植物，亟需開(kāi)展其瀕危機(jī)制和搶救性保護(hù)方面的工作。 

　　為搶救性保護(hù)該物種，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護(hù)團(tuán)隊(duì)馬永鵬研究組聯(lián)合中國(guó)林業(yè)科學(xué)院資源昆蟲(chóng)研究所馬宏課題組、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院劉勇波研究組和云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所王繼華研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)朱紅大杜鵑以及近緣廣布物種馬纓杜鵑進(jìn)行了一系列保護(hù)基因組學(xué)比較分析。該研究首次獲得朱紅大杜鵑染色體水平的高質(zhì)量全基因組，基因組大小677 Mb，contig N50為34 Mb，scaffold N50 為53 Mb，組裝質(zhì)量大大超過(guò)了當(dāng)前杜鵑花屬所有完成測(cè)序的物種，并注釋了38,280個(gè)蛋白編碼基因。通過(guò)與其他物種進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育研究表明，杜鵑花目與山茱萸目在大約于100 Ma前發(fā)生分化。 

　　為進(jìn)一步解析朱紅大杜鵑的瀕危原因，研究人員對(duì)朱紅大杜鵑進(jìn)行了重測(cè)序，群體歷史分析結(jié)果表明，歷史上經(jīng)歷3次嚴(yán)重遺傳瓶頸，與冰期-間冰期作用、“共和運(yùn)動(dòng)”等地質(zhì)歷史事件一致。最后一次遺傳瓶頸之后，朱紅大杜鵑的有效種群大小逐漸恢復(fù)。但種群調(diào)查大小僅數(shù)百株，這可能與人類活動(dòng)如水庫(kù)建設(shè)、采挖和修路等有關(guān)。同時(shí)，我們對(duì)同屬?gòu)V布種馬纓杜鵑進(jìn)行了重測(cè)序，并與朱紅大杜鵑進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明，朱紅大杜鵑顯著積累了更多數(shù)量的純合有害突變；朱紅大杜鵑的長(zhǎng)片段純合（Runs of homozygosity，ROH）程度顯著高于馬纓杜鵑，表明朱紅大杜鵑近交嚴(yán)重。此外，與馬纓杜鵑等其他16個(gè)具有染色體水平全基因組信息的木本植物相比，朱紅大杜鵑的遺傳多樣性非常低。 

　　總之，人類活動(dòng)導(dǎo)致的生境喪失、遺傳多樣性極低、地質(zhì)歷史事件導(dǎo)致的遺傳瓶頸、近交和與熱適應(yīng)相關(guān)基因的有害突變，是朱紅大杜鵑“極小種群”形成和維持的主要原因。最后，本文對(duì)朱紅大杜鵑搶救性保護(hù)行動(dòng)提出了建議。相關(guān)結(jié)果以“Chromosome-level genome assembly and population genetic analysis of a critically endangered rhododendron provide insights into its conservation”為題發(fā)表在植物學(xué)三大國(guó)際主流期刊、中科院1區(qū)期刊The Plant Journal上。期刊編輯給予文章較高評(píng)價(jià)：“This is an outstanding manuscript and the more detailed and appropriate experimental design makes this a very valuable and scientifically sound study”。 

　　該研究得到生態(tài)環(huán)境部生物多樣性調(diào)查與評(píng)估、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究——青藏高原旗艦、極度瀕危和球根宿根類植物的調(diào)查評(píng)估與綜合保護(hù)（杜鵑專題）、國(guó)家自然科學(xué)基金、云南省中青年學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人等項(xiàng)目的資助。 

　　文章鏈接 

圖1 朱紅大杜鵑的生境、分布與形態(tài)特征。（a）猴橋居群，生于公路旁河邊；（b）界頭居群，生于農(nóng)田旁河邊；（c）朱紅大杜鵑漏斗狀朱紅色的花冠；（d）已知2個(gè)居群在我國(guó)騰沖市的分布。 

圖2 朱紅大杜鵑遺傳多樣性和有效種群大小變化。（a）17個(gè)木本植物的遺傳多樣性比較；（b）基于Stairway plot的朱紅大杜鵑有效種群大小變化；（c）基于fastsimcoal2的朱紅大杜鵑有效種群大小變化，T代表時(shí)間，深藍(lán)色圖形的大小及上面的數(shù)字代表有效種群大小。 

圖3. 遺傳負(fù)荷和近交。桔紅色柱子代表朱紅大杜鵑，藍(lán)綠色柱子代表馬纓杜鵑。（a）有害突變數(shù)量比較。（b）雜合和純合有害突變數(shù)量比較。（c）長(zhǎng)純合片段比較。