发布日期：2023-05-26
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物种形成是生物多样性产生的前提和基础。达尔**调自然选择是物种起源的主要驱动力。而生态适应性分化作用是自然选择在物种形成过程中最为重要的作用机制，特别是在林木物种形成方面，且生态适应性分化通过改变林木物种多样性进而影响森林生态系统的稳定性。因此阐明“林木物种生态适应性分化的遗传机制”尤为重要。
青海云杉和云杉是我国特有的松科云杉属物种。两个近缘物种的自然居群分布邻近，但生境稍有不同，且已有研究表明这两个物种之间的性状差异明显，是理解适应性物种分化的优秀模式系统。
青海大学国家重点实验室封烁团队在生态学领域知名期刊Molecular Ecology在线发表了题为Transcriptome-based analyses of adaptive divergence between two closely related spruce species on the Qinghai-Tibet Plateau and adjacent regions的研究论文，揭示了云杉和青海云杉的适应性分化过程。
图 1 所采集的云杉和青海云杉个体的种群结构分析
研究人员对云杉和青海云杉主要分布区域的32个居群进行了群体基因组分析，ADMIXTURE 分析表明 K = 2 时（最优），大多数个体被分成两个不同的遗传集群 (Asp和Cra) (图 1c)；K = 3 时，青海云杉被进一步划分， K = 4 时，青海云杉被分为三个亚群 (Cra-Gansu, Cra-South of Qinghai and Cra-North of Qinghai & Inner Mongolia)，云杉单独成为一个遗传集群 (Asp) (图 1a, c)。主成分分析 (PCA) 和系统发育分析的结果很大程度上支持了 ADMIXTURE得到的种群遗传结构 (图 1b, c)。所有的分析结果都证实云杉和青海云杉虽然在形态上相似，但两者具有明显的遗传差异。
图 2 云杉和青海云杉的种群动态历史
种群动态历史结果表明云杉和青海云杉之间的分化发生在第四纪时期（约329,100 年前），在此期间，青藏高原经历了明显的气候变化（图2）。与青藏高原及周边地区的其他云杉相比，云杉和青海云杉属于近期分化；大多数相关物种在最大的冰川事件之前就已经分化。这种气候振荡促进了两个物种的分化，且物种间分化的基因与本地环境适应性高度相关。这些研究结果表明，适应性分化在青海云杉和云杉的物种形成过程中起到了重要的作用。该项研究成果得到国家自然科学基金和青海省自然科学基金的资助。
参考文献：Feng, S., Wan, W., Li, Y., Wang, D., Ren, G., Ma, T., & Ru, D. (2023). Transcriptome-based analyses of adaptive divergence between two closely related spruce species on the Qinghai-Tibet plateau and adjacent regions. Molecular Ecology, 32, 476-491.
