東亞亞熱帶森林以其豐富的物種多樣性和特有性而著稱，尤其是其保存了大量的古老孑遺物種，這些孑遺物種因其形態(tài)特征在進化過程中幾乎保持不變而被稱為“活化石”。化石記錄表明孑遺物種曾經(jīng)在末次冰期廣泛分布，但受氣候變遷和人類活動的綜合影響，如今大多處于瀕危狀態(tài)，因此成為生物多樣性保護工作中的重中之重。然而，我們對于東亞亞熱帶森林孑遺物種過去的進化歷史以及它們對未來氣候變化的可適應(yīng)性程度的了解仍然非常有限。
伯樂樹（Bretschneidera sinensis）是一種東亞特有的第三紀(jì)孑遺樹種，同時也是國家重點保護的野生植物。該物種的野生種群通常較小而孤立，但分布相對較廣，是研究東亞亞熱帶森林孑遺樹種的理想對象。本研究在獲得前人基因組測序和重測序數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用群體基因組學(xué)和景觀基因組學(xué)方法，揭示了伯樂樹的歷史譜系分化和基因組脆弱性。研究結(jié)果顯示，伯樂樹群體可分為東部和西部2個基因組強烈分化的譜系，這可能與冰期氣候波動導(dǎo)致的反復(fù)瓶頸有關(guān)。同時，研究還發(fā)現(xiàn)與生長和缺氧反應(yīng)相關(guān)的基因可能在譜系分化過程中受到了正選擇作用。對基因組脆弱性的評估發(fā)現(xiàn)，與位于物種分布核心區(qū)的種群相比，邊緣種群的突變負(fù)荷和基因組偏移明顯更高。這表明在預(yù)期未來氣候變化的影響下，邊緣種群尤其脆弱，面臨著更高的局部滅絕風(fēng)險。研究結(jié)果有助于增加對伯樂樹等瀕危孑遺物種的物種形成歷史的了解，對于制定有效的保護策略以應(yīng)對未來氣候變化至關(guān)重要。
相關(guān)研究成果以“Lineage Differentiation and Genomic Vulnerability in a Relict Tree From Subtropical Forests”為題近期發(fā)表在進化生物學(xué)主要期刊Evolutionary Applications（《進化應(yīng)用》）上。中國科學(xué)院華南植物園在讀博士研究生朱顯亮論文為第一作者，康明研究員為通訊作者，王靜研究員和陳紅鋒研究員為論文共同作者。該研究工作得到廣東基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究旗艦項目的資助。論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/eva.70033?
圖1. 伯樂樹基因組多樣性特征和譜系分化模式
圖2. 伯樂樹基因組近交和突變負(fù)荷
圖3. 伯樂樹應(yīng)對未來氣候變化的基因組偏移
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